برداشت حداکثری از حرارت برای ساخت نانولولههای کربنی
هنگامی که قصد رشد نانولولههای کربنی روی ویفرها را دارید، به حرارت نیاز دارید؛ و البته مقدار زیادی از آن. اما مسئله فقط افزایش دمای حرارت نیست. اگر این انرژی در همه جا پخش شود، در واقع انرژی را هدر دادهایم و رشد نانولولهها ناهموار خواهد بود.
در اینجاست که بازتابندههای پوشیده شده با طلا مورد استفاده قرار میگیرند. به جای اینکه انرژی در همه جا پخش شود، از این بازتابندهها برای هدایت تمام انرژی مادونقرمز به جای مناسب آن، یعنی روی ویفر، استفاده میشود.
چرا طلا؟
بیشتر بازتابندههای معمولی، انرژی زیادی را جذب میکنند؛ اما طلا متفاوت است. طلا در بازتاب اشعههای مادونقرمز بسیار مؤثر است.
در نتیجه، انرژی حرارتی به جای اینکه به دیوارههای محفظه منتقل شود، مستقیماً به سمت سطح ویفر فرستاده میشود. این کار باعث ایجاد یک منطقه حرارتی قوی و متمرکز میشود. بهترین نکته این است که میتوانید دمای ویفر را به میزان بسیار بالاتری افزایش دهید، بدون اینکه نیاز به مصرف انرژی بیشتری باشد.
تنظیم درست شکل بازتابنده
این روش تنها زمانی مؤثر است که شکل بازتابنده با نحوه تولید انرژی توسط هیتر همخوانی داشته باشد. ما زمان زیادی را صرف تنظیم نقطه تمرکز انرژی میکنیم تا حرارت به طور یکنواخت روی کل سطح ویفر توزیع شود.
هیچ نقطه سردی وجود نخواهد داشت؛ همچنین هیچ شکافی در رشد نانولولهها وجود نخواهد داشت. فقط یک سطح تمیز و یکنواخت خواهیم داشت.
اما یک نکته مهم: باید مراقب سیستم خنککننده باشید. وقتی انرژی زیادی در یک نقطه کوچک متمرکز میشود، ناحیه اطراف هیتر به سرعت گرم میشود. اگر سیستم خنککننده شما کافی نباشد، بازتابندهها دچار آسیب خواهند شد. این یک تعادلی است که باید مدیریت کنید.
استفاده از این بازتابندهها در آزمایشگاه
ما این بازتابندهها را به گونهای طراحی کردهایم که به عنوان جایگزین ساده برای هیترهای موجود قابل استفاده باشند.
پس از استفاده از این بازتابندههای پوشیده شده با طلا، متوجه خواهید شد که زمان لازم برای رسیدن به دمای مناسب برای رشد نانولولهها به طور قابل توجهی کاهش یافته است. این بدان معناست که میتوانید تعداد بیشتری ویفر را در یک روز پردازش کنید.
مسئله فقط افزایش حرارت نیست؛ بلکه مسئله هدایت انرژی است. در نتیجه، یک گرادیان حرارتی قویتر خواهیم داشت، و فرآیند رشد نانولولهها در هر بار اجرا، یکسان خواهد بود.