چرا ما برای تولید نانولولههای کربنی از روش گرمایش مادون قرمز استفاده کردیم؟
تولید نانولولههای کربنی در واقع به گرما بستگی دارد؛ در واقع، برای انجام فرآیند رسوب گازی شیمیایی، نیاز به گرادیانهای حرارتی خاصی وجود دارد.
برای مدت طولانی، همه از فرهای مقاومتی برای گرم کردن مواد استفاده میکردند؛ اما مشکل اینجاست که این فرها همه چیز را گرم میکنند؛ اتاق، هوا، دیوارها… همه چیز گرم میشود. این روش هدر دادن انرژی است.
ما شروع به استفاده از لامپهای گرمایش مادون قرمز کردیم. چرا؟ چون این لامپها انرژی را مستقیماً به سمت سطح مورد نظر ارسال میکنند؛ این روش تمیزتر، سریعتر و منطقیتر است.
گرما را در جای مناسب تأمین کردن
در یک اتاق تمیز، نمیخواهیم کل دستگاه درگیر گرما شود؛ فقط میخواهیم که قطعه کار به دمای مورد نظر برسد و در آنجا باقی بماند.
لامپهای مادون قرمز، میزان گرمای بالایی تولید میکنند؛ با تغییر طول موج، میتوانیم بخشهای خاصی از سطح مورد نظر را هدف قرار دهیم.
این به این معناست که دیگر نیازی نیست منتظر گرم شدن کل اتاق باشیم؛ زمان کمتری صرف انتظار میشود و زمان بیشتری صرف فرآیند تولید میشود. علاوه بر این، از آنجایی که نیازی به گرم کردن و سرد کردن دستگاه برای مدت طولانی نیست، هزینه برق برای هر ویفر کاهش مییابد.
جزئیات فنی
ما از رشتههای تنگستن و ظروف کوارتز با خلوص بالا برای ساخت این دستگاهها استفاده میکنیم. برای تولید نانولولههای کربنی، معمولاً از نور مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم؛ این نور به عمق لایه کاتالیزور نفوذ میکند، که جایی است که فرآیند تولید اتفاق میافتد.
ما این دستگاهها را به کنترلرهای PID دقیق متصل میکنیم تا دما از حد مجاز فراتر نرود. ممکن است تمایل داشته باشید میزان توان را افزایش دهید تا فرآیند سریعتر انجام شود؛ اما مراقب باشید؛ اگر بیش از حد فشار دهید، رشتههای تنگستن خراب خواهند شد یا کوارتز نیز به دلیل تنش حرارتی شکسته خواهد شد.
این یک تعادل دقیق است؛ باید میزان توان تولیدی را با توانایی سیستم خنککننده دستگاه هماهنگ کنید.
کاهش تأثیرات زیستمحیطی
همه درباره «کارخانههای سبز» صحبت میکنند؛ اما برای ما، این موضوع فقط یک اصطلاح نیست؛ بلکه مربوط به تأثیرات واقعی فرآیند تولید بر محیط زیست است.
وقتی که از روش گرمایش مادون قرمز استفاده میکنیم، سیستمهای تهویه و سیستمهای خنککننده دستگاه نیاز کمتری به کار دارند؛ این روش راه سادهای برای کاهش تأثیرات زیستمحیطی تولید نیمههادیها است.
شما میتوانید ویفرها را سریعتر از در ورودی خارج کنید و همچنین هزینه برق را کاهش دهید. یک نکته مهم: مطمئن شوید که منبع تغذیه دستگاه بتواند با شوک اولیه ناشی از روشن شدن لامپها کنار بیاید.