Почему мы перешли на инфракрасное нагревание для производства углеродных нанотрубок
Процесс изготовления углеродных нанотрубок напрямую связан с теплом. Для успешного применения метода химического осаждения из паров необходимы определенные температурные градиенты.
Долгое время все использовали обычные электрические печи. Но здесь есть проблема: такие печи нагревают все вокруг — камеру, воздух, стенки. Это лишняя трата ресурсов.
Мы начали использовать инфракрасные нагревательные лампы. Почему? Потому что инфракрасные лучи не влияют на воздух; они направляют энергию прямо на поверхность подложки. Это более эффективный и рациональный способ нагрева.
Нагрев там, где это действительно необходимо
В чистой комнате не нужно нагревать всю оборудование. Достаточно, чтобы сама заготовка достигла максимальной температуры и оставалась в ней.
Инфракрасные лампы обеспечивают высокую плотность тепла. Изменяя длину волны, можно направить энергию на конкретные участки подложки, которые способны ее поглощать. Это значит, что не приходится ждать, пока камера прогреется. Таким образом, тратится меньше времени на ожидание, а больше времени на сам процесс обработки. К тому же, поскольку не требуется часы на разогрев и охлаждение, сумма расходов на электроэнергию снижается.
Технические детали
Мы используем вольфрамовые филаменты и кварцевые корпуса высокой чистоты для создания таких устройств. Для производства углеродных нанотрубок мы Обычно используем коротковолновое инфракрасное излучение. Оно проникает глубже в слой катализатора, где и происходит ключевой процесс.
Эти устройства подключаются к точным контроллерам PID, чтобы температура не выходила за пределы допустимых значений. Может возникнуть желание увеличить мощность для ускорения процесса, но нужно быть осторожным. Чрезмерная мощность может привести к повреждению филаментов или разрушению кварцевого корпуса из-за тепловых нагрузок.
Это требует баланса — необходимо сочетать мощность нагрева с способностью вакуумной камеры к охлаждению.
Сокращение экологического следа
Все говорят о «зеленых заводах», но для нас это не просто модный термин. Речь идет о реальном сокращении экологического следа производства.
Когда отказываются от конвективного нагрева и используют целенаправленное инфракрасное излучение, системы вентиляции и охлаждения не должны работать так усердно. Это простой способ снизить углеродный след производства полупроводников.
Вы сможете быстрее получить готовые пластины, а также сэкономить на электроэнергии. Еще один совет: убедитесь, что ваш источник питания может справиться с начальным пиком нагрузки при включении ламп.