Mengapa kita beralih kepada pemanasan inframerah untuk pembuatan CNT
Pembuatan nanotube karbon memerlukan penggunaan haba yang tepat. Secara khusus, kita memerlukan gradien suhu yang sesuai agar proses pengendapan wap kimia (CVD) dapat berlaku dengan efektif.
Untuk waktu yang lama, orang-orang menggunakan furnace jenis resistif. Namun, masalahnya ialah furnace tersebut akan memanaskan segala benda di sekelilingnya – termasuk bilik tersebut, udara, dan dindingnya. Ini merupakan pembaziran tenaga.
Kita mula menggunakan lampu pemanasan inframerah sebagai gantinya. Mengapa? Kerana inframerah tidak mempengaruhi udara; ia hanya menghantar tenaga terus ke permukaan substrat. Cara ini lebih efisien, cepat, dan lebih logik.
Mengarahkan haba ke tempat yang diperlukan
Dalam bilik bersih, kita tidak mahu seluruh mesin dipanaskan. Kita hanya ingin agar bahagian yang akan diproses mencapai suhu maksimum dan kekal di sana.
Lampu inframerah memberikan intensiti haba yang tinggi. Dengan menyesuaikan panjang gelombangnya, kita boleh memastikan tenaga hanya dikirim ke bahagian tertentu pada substrat yang benar-benar mampu menyerap tenaga tersebut.
Ini bermakna kita tidak perlu menunggu bilik tersebut menjadi panas. Kita boleh mengurangkan masa yang digunakan untuk proses pendinginan, dan lebih banyak masa dapat digunakan untuk proses pemprosesan itu sendiri. Selain itu, kerana kita tidak perlu meluangkan masa sejam untuk memanaskan atau menyejukkan bilik tersebut, bil elektrik yang diperlukan untuk setiap wafer juga akan berkurangan.
Komponen-komponen penting
Kita menggunakan filamen tungsten dan kelopak kuarsa berkualiti tinggi untuk membina sistem pemanasan ini. Untuk proses pembuatan CNT, kita biasanya menggunakan inframerah berpanjang gelombang pendek. Inframerah jenis ini dapat menembusi lapisan katalis dengan lebih efektif, di mana proses pembentukan nanotube berlaku.
Kita juga menggunakan pengawal suhu jenis PID untuk memastikan suhu tidak melebihi had yang ditetapkan. Anda mungkin ingin meningkatkan kuasa lampu untuk mempercepat prosesnya, tetapi berhati-hatilah. Jika kuasa yang digunakan terlalu tinggi, filamen boleh rosak atau kelopak kuarsa boleh retak akibat tekanan haba.
Ia merupakan proses yang memerlukan keseimbangan antara intensiti haba dan kemampuan bilik vakum untuk menyejukkan diri.
Kesan positif terhadap alam sekitar
Semua orang bercakap tentang “kilang hijau”, tetapi bagi kita, ia bukan sekadar frasa kosong. Ia merujuk kepada kesan sebenar terhadap alam sekitar akibat proses pembuatan semikonduktor.
Apabila kita berhenti menggunakan kaedah konveksi dan beralih kepada penggunaan radiasi inframerah, sistem HVAC dan sistem penyejukan di kilang kita tidak perlu bekerja keras. Ini merupakan cara yang mudah untuk mengurangkan jejak karbon dalam proses pembuatan semikonduktor.
Anda dapat memproses wafer dengan lebih cepat, dan mengurangkan penggunaan tenaga. Satu tips: pastikan sistem bekalan kuasa anda mampu menanggung lonjakan kuasa ketika lampu dihidupkan. Ia merupakan sedikit cabaran, tetapi ia sangat penting.