Инфракрасное нагревание против горячего воздуха: лучший способ для производства углеродных нанотрубок
Если вы когда-либо занимались изготовлением углеродных нанотрубок, вы знаете, с какими трудностями это связано. Необходимо добиться идеального теплового баланса, чтобы процесс роста нанотрубок происходил стабильно. Большинство старых методов основаны на использовании горячего воздуха.
Честно говоря, это довольно сложно. Проблема заключается в задержке во времени – поскольку процесс нагрева осуществляется за счет конвекции, приходится тратить много времени на ожидание, пока камера достигнет желаемой температуры. Это пустая трата времени.
Сокращение времени ожидания
Здесь-то и приходит на помощь инфракрасное нагревание. Вместо того чтобы нагревать каждую молекулу воздуха в комнате, инфракрасные лучи воздействуют напрямую на подложку. Это делает процесс нагрева гораздо быстрее. Время нагрева сокращается с нескольких минут до нескольких секунд. При обработке полупроводников это значительно ускоряет процесс производства.
Проблемы
Однако все не так просто. Инфракрасное излучение имеет высокую интенсивность, поэтому если подложка находится не в центре, возникают «горячие точки», которые мешают правильной аллегировке нанотрубок. Необходимо точно контролировать фокусное расстояние. Кроме того, существует проблема «перегрева» – поскольку инфракрасное излучение действует очень быстро, необходимо тщательно настраивать систему управления. Если использовать те же настройки, что и в системе с горячим воздухом, можно перегреть катализатор.
Улучшение условий работы
Самое прекрасное – это уменьшение физического объема оборудования. Без громоздких вентиляторов и сложных систем проветривания размеры оборудования сокращаются. Все становится более чистым. Уменьшается количество движущихся частей, что снижает риск поломок. Это позволяет добиться более стабильных температурных условий для производства высококачественных чипов. Это просто логично.