بهبود روش ساخت نانولولههای کربنی
ساخت نانولولههای کربنی، در واقع مربوط به استفاده از گرماست. اگر دمای مناسب حاصل نشود، کاتالیستها فعال نخواهند شد و کل محصولات تولید شده بیفایده خواهند بود. برای مدت طولانی، از فرهای بزرگ و مبتنی بر مقاومت الکتریکی استفاده میکردیم؛ اما اکنون آنها را با سیستمهای مبتنی بر تابش مادون قرمز جایگزین کردهایم. این روش، روشی هوشمندانهتر برای کار کردن است و میزان انرژی مصرفی را به طور چشمگیری کاهش میدهد.
چرا استفاده از تابش مادون قرمز منطقی است؟
در روشهای سنتی، فرها هوا را گرم میکنند و سپس هوای گرم، قطعه مورد نظر را گرم میکند؛ این کار باعث هدر رفتن انرژی زیادی میشود. اما در روش تابش مادون قرمز، از تابش برای گرم کردن مستقیم قطعه مورد نظر استفاده میشود. این روش بسیار سریعتر است؛ میتوانیم در عرض چند ثانیه به دمای بالا برسیم. این روش باعث میشود که سیستم در حالت استراحت نباشد و انرژی کمتری مصرف شود. همچنین، پروفایل حرارتی بهتری خواهیم داشت و فرآیند کار سریعتر انجام خواهد شد.
البته، یک نکته مهم وجود دارد: از آنجایی که سعی داریم چرخههای رشد سریعتری داشته باشیم، میزان مصرف انرژی میتواند افزایش یابد. بنابراین باید مطمئن شوید که دستگاههای تأمین انرژی قادر به تحمل این افزایش باشند؛ در غیر این صورت، ممکن است سیستم از کار بیفتد.
تجهیزات مورد استفاده
برای این کار، از فرستندههای کوارتز-هالوژنی استفاده میکنیم. کوارتز مزیت این است که در دماهای بالا تغییر شکل نمیدهد؛ همچنین، سیستم هالوژنی مانع از سوختن سریع فیلامنتها میشود. ما معمولاً از کانکتورهای R7 یا Sk15 استفاده میکنیم؛ زیرا این کانکتورها محکم هستند و میتوانند به راحتی در بیشتر جعبههای مربوط به تابش مادون قرمز قرار بگیرند.
همچنین، میتوانیم فرستندهها را با لایههای خاصی پوشانیم تا نور را به درستی در جهت مورد نظر هدایت کنیم. با استفاده از این روش، میتوانیم انرژی را مستقیماً به لایه کاتالیستی قطعه مورد نظر هدایت کنیم؛ این کار مانع از جذب انرژی اضافی توسط قطعات دیگر میشود.
واقعیتها
استفاده از تابش مادون قرمز، برای سیاره مفید است؛ زیرا میزان انرژی مصرفی برای هر ویفر بسیار کمتر میشود. این روش، روشی بهتر برای اداره کارخانههاست.
اما این روش کامل نیست؛ زیرا تابش مادون قرمز نیاز به خط دید مستقیم دارد. اگر سطح قطعه مورد نظر کمی ناهموار باشد یا فاصله لامپ از قطعه مورد نظر چند میلیمتر باشد، نقاط سردی در قطعه ایجاد خواهد شد. در این صورت، نرخ رشد در سراسر ویفر متفاوت خواهد بود و مشکلاتی پیش خواهد آمد. برای جلوگیری از این مشکلات، نیاز به یک سیستم محکم برای نگه داشتن تمام قطعات در جای خود وجود دارد.