Správné nastavení teploty pro růst uhlíkových nanotrubic
Při výrobě uhlíkových nanotrubic je snadné se zaměřit pouze na výkon lampy. Ale problém je v tom, že nezáleží na tom, kolik energie do systému přivádíte – pokud tato energia vůbec nedosáhne povrchu waferu. Nepotřebujete více energie; potřebujete lepší způsob, jak ji nasměrovat.
Proto používáme reflexory potažené zlatem. Jde o to zabránit plýtvání energií.
Proč zlato?
Pokud používáte běžné kvartové ohřívače, pravděpodobně velkou část energie ztrácíte na stěny komory. Je to v podstatě jako snažit se vytopit místnost s otevřeným oknem.
Místo toho jsme použili povlaky z vysokopurity zlata na obaly zařízení. Proč? Protože zlato skvěle odráží infračervené záření zpět tam, kam patří. Vždy převyšuje hliník nebo leštěnou ocel.
Místo toho, aby se celá vakuumová komora zahřívala, fotony jsou nasměrovány přímo k povrchu waferu. Díky tomu se energie soustředí mnohem lépe. Navíc nemusí váš systém chlazení pracovat tak intenzivně a rychleji dosáhnete požadovaných teplot.
Kompromisy (a na co si dát pozor)
Nemůžete prostě tam vložit reflexor a být spokojeni. Musíte sladit výkon lampy s tvarem reflexoru.
Obvykle je spojujeme s zdroji krátkovlnného infračerveného záření. Ty lépe pronikají skrz plynnou fázi a efektivněji „uzdržují“ materiál waferu.
Ale pozor: musíte dbát na precizní zarovnání. Protože zlato tak dobře koncentruje teplo, i malá chyba v poloze lampy může způsobit vznik „horkých bodů“. V jednu chvíli vyrábíte nanotrubice, ve druhé máte na waferu spálené oblasti. Ujistěte se, že vaše upevňovací prvky jsou pevné – bez možnosti pohybu.
Výhody
Nejlepší na tom je, že můžete dosáhnout požadovaných teplot s mnohem menším množstvím energie. Vaše účty za elektřinu klesnou a celé zařízení bude pracovat v chladnějším prostředí.
Také to zabrání termickým výkyvům v komoře, což usnadňuje udržení stabilního prostředí. Stačí udržovat tyto zlaté povrchy čisté. Trocha prachu nebo oxidace může zničit jejich odrazivost a snížit účinnost ohřevu. Udržujte je čisté a fungují skvěle.