Optymalne ustawienie temperatury podczas wzrostu nanorurek węglowych
Podczas wzrostu nanorurek węglowych łatwo jest skupić się wyłącznie na mocy dostarczanej do układu. Ale fakt jest taki: nie ma znaczenia, ile mocy podajesz do systemu, jeśli ta energia w ogóle nie trafia na płytkę krzemową. Nie potrzebujesz większej mocy – potrzebujesz lepszego sposobu jej kierowania.
Dlatego używamy reflektorów pokrytych złotem. Chodzi tu o uniknięcie strat energii.
Dlaczego złoto?
Jeśli używasz standardowych grzałek kwarcowych, prawdopodobnie duża ilość energii ginie na ścianach komory. To jak próba ogrzania pomieszczenia przy otwartym oknie. Zamiast tego używamy reflektorów pokrytych złotem o wysokiej czystości. Dlaczego? Ponieważ złoto doskonale odbija promieniowanie podczerwone z powrotem tam, gdzie powinno być. Przewyższa aluminium czy polerowaną stal we wszystkich aspektach.
Zamiast ogrzewać całą komorę próżniową, fotony są kierowane z powrotem ku płytki krzemowej. Dzięki temu energia jest skupiona w jednym punkcie. Ponadto system chłodzenia nie musi pracować tak ciężko, a tempo wzrostu nanorurek znacznie się przyspiesza.
Kompromisy (i na co uważać)
Nie można po prostu umieścić reflektora i mieć już wszystko w porządku. Trzeba dostosować moc lampy do kształtu reflektora. Zwykle łączymy je z źródłami promieniowania podczerwonego o krótkiej długości fali. One lepiej przenikają gazową fazę i skuteczniej oddziałują na materiał płytki krzemowej.
Ale musisz uważać na precyzję ustawienia lampy. Ponieważ złoto tak dobrze koncentruje ciepło, nawet niewielka odchylenie pozycji lampy może spowodować powstanie gorących punktów. W jednej chwili rozwijasz nanorurki, a w następnej masz „spalone” obszary na płytki krzemowej. Upewnij się, że elementy mocujące są mocne i nie mogą się poruszać.
Korzyści
Najlepsze jest to, że możesz osiągnąć pożądane temperatury przy znacznie mniejszej mocy. Rachunek za prąd spada, a całe urządzenie pracuje w niższej temperaturze. Dodatkowo unika się zmian temperatury w komorze, co ułatwia utrzymanie stabilnego środowiska. Wystarczy tylko utrzymywać powierzchnie złota w stanie czystości. Choćby trochę kurzu lub oznaka utlenienia może zniszczyć właściwości reflektora i obniżyć efektywność jego działania. Utrzymuj je w czystości, a wszystko będzie działać sprawnie.