Hacer que la fabricación de nanotubos de carbono sea realmente eficiente mediante calefacción por infrarrojos
Para que los nanotubos de carbono crezcan correctamente, es crucial utilizar la temperatura adecuada. Es necesario que no sea ni demasiado alta ni demasiado baja, para que el catalizador funcione adecuadamente y el carbono se deposite en el lugar correcto.
Durante mucho tiempo, hemos dependido de esos hornos resistentivos tradicionales utilizados en las líneas de producción de semiconductores. Pero seamos honestos: son muy poco eficientes. Por eso, hemos comenzado a reemplazarlos por sistemas de calefacción por infrarrojos de onda corta. Esto permite ahorrar una gran cantidad de energía y darle mayor flexibilidad al proceso de producción.
¿Por qué usar el calentamiento por infrarrojos?
Los hornos tradicionales intentan calentar todo: toda la cámara y todo el aire que contiene. En realidad, esto significa desperdiciar kilovatios de energía inútilmente. Nuestros sistemas de infrarrojos funcionan de manera diferente: calientan directamente el sustrato. Al utilizar radiación en lugar de convección, se alcanzan las temperaturas necesarias en segundos, no en horas. Al no tener que esperar a que el horno se caliente, la factura de energía por cada wafer disminuye significativamente.
Los componentes esenciales
Construimos estos sistemas utilizando emisores de halógeno de alta potencia. Estas lámparas generan una gran cantidad de calor, lo que permite lograr la densidad térmica necesaria para una síntesis rápida. Además, no es necesario reconstruir todo el sistema de control para hacerlo funcionar. Basta conectarlas directamente a los sistemas PLC existentes, utilizando conectores industriales estándar. Es un cambio bastante sencillo. También aplicamos recubrimientos especiales sobre el cuarzo, lo que asegura que la energía se concentre en el sustrato, en lugar de dispersarse y calentar los componentes de refrigeración.
El inconveniente (porque siempre hay uno)
El calentamiento por infrarrojos no es mágico. Cuando se concentra tanta energía en un punto tan pequeño, las cosas se calientan rápidamente. Es necesario planificar bien el sistema de refrigeración. Si los intercambiadores de calor no pueden eliminar suficiente calor de los componentes electrónicos, los sensores comenzarán a fallar y los datos obtenidos serán incorrectos. Pero si se maneja bien el sistema de refrigeración, se puede convertir un proceso lento y consumidor de energía en algo eficiente y preciso. Ya no habrá tiempo perdido; solo crecimiento rápido y preciso.