Ottenere la giusta temperatura per la crescita dei nanotubi di carbonio
Quando si crescono i nanotubi di carbonio, è facile concentrarsi solo sulla potenza erogata dal sistema. Ma il problema è che non conta quanto potenza venga inviata nel sistema, se quell’energia non arriva effettivamente sul wafer. Non c’è bisogno di più potenza: serve invece un modo migliore per indirizzarla verso il wafer.
Ecco perché utilizziamo riflettori rivestiti d’oro. Si tratta semplicemente di evitare lo spreco di energia.
Perché l’oro?
Se si utilizzano riscaldatori a quarzo standard, molto dell’energia viene persa nelle pareti della camera di cottura. È come cercare di riscaldare una stanza con le finestre aperte.
Noi abbiamo sostituito questi riscaldatori con rivestimenti d’oro ad alta purezza. Perché? Perché l’oro è eccezionale nel rimandare i raggi infrarossi verso il punto desiderato. È meglio dell’alluminio o dell’acciaio lucidato.
In questo modo, i fotoni vengono indirizzati direttamente sul wafer, permettendo così di concentrare meglio l’energia. Inoltre, il sistema di raffreddamento non deve sforzarsi tanto, e si riesce ad raggiungere più rapidamente le temperature necessarie per la crescita dei nanotubi.
I compromessi (e cosa bisogna tenere presente)
Non basta semplicemente inserire un riflettore nel sistema: bisogna abbinare la potenza della lampada alla forma specifica del riflettore. Di solito, utilizziamo fonti a raggi infrarossi a breve lunghezza d’onda. Queste fonti riescono a penetrare meglio nella fase gassosa e a penetrare più efficacemente nel materiale del wafer.
Ma attenzione: bisogna assicurarsi che la posizione della lampada sia perfettamente corretta. Poiché l’oro concentra molto bene il calore, anche un piccolo errore nella posizione della lampada può causare dei punti caldi sul wafer. Assicuratevi che i supporti di fissaggio siano perfettamente stabili.
I vantaggi
Il vantaggio principale è che è possibile raggiungere le temperature desiderate con una quantità molto minore di energia. Il costo energetico diminuisce, e l’intero sistema funziona a temperature inferiori. Inoltre, questo sistema previene le fluttuazioni termiche nella camera di cottura, rendendo così più semplice mantenere un ambiente stabile. Basta semplicemente mantenere le superfici d’oro pulite: anche una piccola quantità di polvere o di ossidazione può ridurre notevolmente l’efficienza del riflettore. Mantenendolo pulito, il sistema funzionerà perfettamente.