我们为何选择红外线加热来制造碳纳米管
制造碳纳米管的关键在于热量控制。具体来说，必须要有精确的热梯度，才能让化学气相沉积过程得以顺利进行。
长期以来，人们一直使用电阻炉来进行加热。但问题在于，这种加热方式会导致整个腔室、空气以及墙壁都变热，这无疑是一种浪费。
于是，我们开始使用红外线加热灯。为什么呢？因为红外线不会影响空气中的其他物质，它能够直接将能量传递给基底。这种方式更高效，也更加合理。
将热量精准地传递到需要的地方
在洁净室中，我们并不希望让整个设备都被加热。我们只需要让工件达到最佳温度并保持在该温度即可。
红外线加热灯可以提供极高的热密度。通过调整波长，我们可以让能量准确地作用于那些能够吸收能量的区域。这样一来，就无需等待整个腔室变热，从而节省了时间。此外，由于不需要花费大量时间来升温或降温，因此每块晶圆的能耗也会降低。
实现这一目标的细节
我们使用钨丝和高纯度石英容器来构建这种加热系统。在制造碳纳米管时，我们通常会使用短波红外线。因为短波红外线能够深入催化剂层，而正是在那里发生了反应。
我们会用精密的PID控制器来控制温度，避免温度过高。虽然有些人可能会试图提高功率以加快进度，但要注意，过度提高功率可能会导致钨丝烧毁或石英容器因热应力而破裂。所以，需要找到一个合适的平衡点，让功率密度与真空室的冷却能力相匹配。
更低的碳排放
大家都在谈论“绿色工厂”，但对我们来说，这并非仅仅是口号而已。真正的意义在于减少生产过程中的碳排放。
当不再依赖对流加热，而是采用针对性的红外线加热方式时，设备的暖通空调系统和冷却系统就不必那么费力地工作了。这是一种简单有效的减少半导体制造过程中碳排放的方法。
这样，晶圆就能更快地被加工出来，同时还能节省能源。有一点需要注意：确保电源能够承受灯泡启动时的瞬间高压。