بهرهبرداری حداکثری از گرمای تولید شده برای رشد نانولولههای کربنی
رشد نانولولههای کربنی در واقع به یک چیز بستگی دارد: انتقال مقدار زیادی انرژی حرارتی دقیقاً به جایی که نیاز است، یعنی روی سطح ویفر.
در اکثر سیستمها، مقدار زیادی انرژی صرف گرم کردن دیوارههای فر میشود؛ این موضوع مشکلات زیادی ایجاد میکند. برای حل این مشکل، از بازتابندههای پوشیده شده با طلا استفاده میکنیم. این روش شاید پیچیده به نظر برسد، اما هدف ساده است: جلوگیری از هدر رفتن انرژی و تمرکز آن در جای مناسب.
چرا طلا مهم است؟
فکر کنید به یک لامپ کوارتز معمولی؛ این لامپ گرما را در همه جهات پخش میکند. در یک سیستم رشد نانولولههای کربنی، در واقع نیمی از انرژی تولید شده در همان ابتدا هدر میرود.
ما از طلا با خلوص بالا استفاده میکنیم؛ زیرا طلا بیش از ۹۸ درصد از نور مادون قرمز را بازتاب میدهد. این کار باعث میشود که گرمای تولید شده در یک نقطه متمرکز شود. با این روش، میتوانیم گرمای بیشتری روی ویفر اعمال کنیم، بدون اینکه نیاز به افزایش توان کلی سیستم باشد.در واقع، گرمای بیشتری دقیقاً در جایی که لازم است، تولید میشود.
تعادل بین توان و گرما
این بخش پیچیدهتر است. شما میخواهید از سیستمهایی با توان بالا استفاده کنید تا بتوانید گرمای لازم را به سرعت ایجاد کنید؛ اما این مقدار زیاد انرژی، بار حرارتی زیادی ایجاد میکند.
اگر از سیستمهایی با چگالی بالا استفاده کنید، باید مطمئن شوید که سیستم خنککننده بتواند گرمای اضافی را مدیریت کند. در غیر این صورت، ممکن است مشکلاتی مانند تغییر شکل قطعات یا خراب شدن تجهیزات کنترلی پیش بیاید. این یک تعادل دشوار است.
ساختار عملیاتی
ما این دستگاهها را طوری طراحی کردهایم که بتوانند به راحتی در محفظههای CVD موجود قرار بگیرند. اما یک مشکل وجود دارد: سطوح طلا بسیار حساس هستند.
اگر کمی روغن یا گرد و غبار روی بازتابندهها بریزد، در چند بار اول استفاده، بازتابندهها خراب خواهند شد. این امر باعث ایجاد «نقاط تاریک» روی ویفر میشود و باعث ناهمواری در سطح ویفر میگردد.
چند نکته برای نصب دستگاه:
دستگاه را در یک اتاق تمیز نگه دارید. در مورد تنظیمات دقت کنید؛ حتی چند میلیمتر اختلاف میتواند باعث تغییر نقطه تمرکز گرما شود و در نتیجه رشد نانولولهها ناهموار خواهد بود.در اینجا، دقت بسیار مهم است.