การสร้างวัสดุจากคาร์บอนนาโนทิวบ์ให้มีประสิทธิภาพได้จริง ด้วยการใช้ความร้อนจากแสงอินฟราเรด
การทำให้คาร์บอนนาโนทิวบ์เติบโตขึ้นมาได้อย่างถูกต้องนั้น ขึ้นอยู่กับความร้อนที่ใช้ ความร้อนจะต้องอยู่ในระดับที่เหมาะสม—ไม่ร้อนเกินไป ไม่เย็นเกินไป เพื่อให้ตัวเร่งปฏิกิริยาทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ และให้คาร์บอนตกตะกอนได้ในตำแหน่งที่เหมาะสม
มาเป็นเวลานานแล้วที่เราใช้เตาอบแบบดั้งเดิมในกระบวนการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ แต่พูดตามตรงนะ มันไม่ค่อยมีประสิทธิภาพเท่าไหร่ นั่นคือเหตุผลที่เราเริ่มเปลี่ยนมาใช้การให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดแทน วิธีนี้ช่วยประหยัดพลังงานได้อย่างมาก และยังช่วยให้การผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้นอีกด้วย
ทำไมต้องใช้แสงอินฟราเรดล่ะ?
เตาอบแบบดั้งเดิมนั้นจะพยายามให้ความร้อนกับทุกส่วน ทำให้ห้องเตาอบและอากาศภายในร้อนขึ้น ซึ่งก็เท่ากับเป็นการสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์
แต่ระบบแสงอินฟราเรดของเราไม่ทำแบบนั้น มันจะให้ความร้อนโดยตรงกับวัสดุที่เราต้องการเติบโต การใช้รังสีแทนการนำความร้อนด้วยลม ทำให้เราสามารถได้ความร้อนที่เหมาะสมได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น ไม่ใช่หลายชั่วโมง เมื่อเราไม่ต้องรอให้เตาอบร้อนขึ้น ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานก็จะลดลงอย่างมาก
อุปกรณ์ที่ใช้ในระบบนี้
เราใช้หลอดฮาโลเจนความถี่สูงในการสร้างระบบนี้ หลอดเหล่านี้มีพลังงานสูง จึงสามารถให้ความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ เรายังไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนระบบควบคุมทั้งหมด เราสามารถเชื่อมต่อหลอดเหล่านี้เข้ากับระบบ PLC ที่มีอยู่ได้โดยใช้คอนเนคเตอร์มาตรฐาน การเปลี่ยนแปลงนี้ค่อนข้างง่าย เรายังเติมสารเคลือบพิเศษลงบนหลอดควอตซ์ เพื่อให้พลังงานถูกส่งไปยังวัสดุที่เราต้องการเติบโต แทนที่จะสะท้อนกลับมาและทำให้เกิดความร้อนส่วนเกิน
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีเสมอ)
การใช้แสงอินฟราเรดก็ไม่ใช่วิธีที่สมบูรณ์แบบเสมอไป เมื่อมีการให้ความร้อนสูงมากในจุดเดียว อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว
เราจึงต้องมีระบบระบายความร้อนที่ดี หากระบบระบายความร้อนไม่สามารถระบายความร้อนออกมาได้ อุณหภูมิของอุปกรณ์ก็จะสูงขึ้น และข้อมูลที่ได้ก็จะไม่แม่นยำ
แต่ถ้าเรามีระบบระบายความร้อนที่ดี กระบวนการผลิตก็จะมีประสิทธิภาพมากขึ้น ไม่มีเวลาสูญเปล่าอีกต่อไป มีเพียงการเติบโตที่รวดเร็วและแม่นยำเท่านั้น