چگونه میتوان تولید نانولولههای کربنی را با استفاده از گرمایش مادون قرمز به صورت کارآمد انجام داد؟
برای رشد صحیح نانولولههای کربنی، گرما بسیار مهم است. باید دمای مناسبی وجود داشته باشد؛ نه خیلی گرم، و نه خیلی سرد. تنها در این صورت است که کاتالیست میتواند عمل کند و کربن در جای مناسب خود تهنشین شود.
مدتهاست که از فرهای مقاومتی سنتی در خطوط تولید نیمههادی استفاده میکنیم. اما باید صادقانه بگوییم که این فرها کارایی چندانی ندارند. به همین دلیل، شروع کردهایم به جای آنها از سیستمهای گرمایش مادون قرمز استفاده کنیم. این روش باعث صرفهجویی زیادی در مصرف انرژی میشود و فضای بیشتری برای فعالیتهای تولیدی فراهم میکند.
چرا باید از گرمایش مادون قرمز استفاده کنیم؟
مشکل فرهای سنتی این است که سعی میکنند همه چیز را گرم کنند؛ یعنی کل محفظه و هوای موجود در آن را گرم میکنند. این کار در واقع هدر دادن انرژی است.
اما سیستمهای گرمایش مادون قرمز اینگونه عمل نمیکنند؛ آنها مستقیماً روی سطح مورد نظر گرما تولید میکنند. از آنجایی که از تابش برای گرم کردن استفاده میشود، دمای مورد نظر در عرض چند ثانیه حاصل میشود، نه ساعتها. وقتی که دیگر نیازی به انتظار برای گرم شدن کل محفظه نیست، هزینه انرژی برای هر ویفر به طور چشمگیری کاهش مییابد.
سیستمهای مورد استفاده
ما از فلاشهای هالوژنی با توان بالا برای ساخت این سیستمها استفاده میکنیم. این فلاشها گرمای لازم برای سنتز سریع را فراهم میکنند.
همچنین، نیازی نیست کل سیستم کنترلی را تغییر دهید؛ میتوانید این فلاشها را با استفاده از کانکتورهای صنعتی استاندارد به سیستمهای کنترلی موجود خود متصل کنید. این کار بسیار ساده است. همچنین، ما روکشهای خاصی روی کوارتز اضافه میکنیم؛ این کار باعث میشود انرژی مستقیماً وارد سطح مورد نظر شود، و نه اینکه از سطح بازتاب شده و باعث گرم شدن قسمتهای دیگر سیستم شود.
معایب این روش
البته، گرمایش مادون قرمز هم جادو نیست. وقتی که انرژی زیادی روی یک نقطه کوچک متمرکز میشود، آن نقطه بسیار گرم میشود.
بنابراین، باید مراقب سیستمهای خنککننده باشید. اگر سیستمهای خنککننده نتوانند گرمای اضافی را از تجهیزات الکترونیکی دور کنند، سنسورها دچار اختلال خواهند شد و دادهها نیز نادرست خواهند بود.
اما اگر سیستمهای خنککننده را به درستی استفاده کنید، میتوانید فرآیند تولید را سریع و دقیق انجام دهید. دیگر نیازی به اتلاف وقت نیست؛ فقط رشد سریع و دقیق!