Cómo obtener más calor en el proceso de fabricación de nanotubos de carbono
Si está cultivando nanotubos de carbono sobre obleas de silicio, seguramente conoce las dificultades que esto implica. Se necesita una gran cantidad de energía térmica, y esta debe concentrarse exactamente donde sea necesaria. El problema es que la energía tiende a escapar.
Por eso dejamos de usar reflectores convencionales y pasamos a utilizar recubrimientos de oro. En este tipo de sistemas, cada vatio cuenta mucho.
¿Por qué el oro?
La mayoría de las personas comienzan utilizando aluminio. Es barato, pero actúa como una esponja para la radiación infrarroja; absorbe demasiado del calor que se intenta utilizar.
El oro es diferente. Es excepcionalmente eficaz para devolver la radiación infrarroja hacia la oblea. Al utilizar un recubrimiento de oro de alta pureza, podemos aplicar más calor por centímetro cuadrado en la superficie. Es un cambio sencillo, pero permite alcanzar temperaturas de síntesis más altas rápidamente. Además, la factura de energía disminuye, ya que no se desperdicia energía calentando las paredes de la máquina.
La lucha contra los “puntos fríos”
El verdadero problema no es solo lograr que el calor llegue allí, sino también asegurarse de que esté distribuido de manera uniforme. Si la curvatura del reflector difiere incluso en unos pocos milímetros, habrá “puntos fríos” en la oblea, lo que significa que el crecimiento de los nanotubos será irregular e inconsistente.
Piénselo como si se tratara de crear una cavidad térmica. La capa de oro atrapa los fotones, haciendo que estos rebotes constantemente entre el calentador y el sustrato, hasta que todo esté extremadamente caliente.
Las desventajas
El problema es que, cuando se concentra tanto el calor, las cosas se vuelven intensas. Aunque esto funciona bien para la oblea, también ejerce mucha presión sobre los sistemas de enfriamiento. Si aumenta la potencia sin mejorar los sistemas de enfriamiento, se podrían producir problemas. Es posible que el revestimiento del reflector se deforme o que las lámparas se dañen. Hay que asegurarse de que el sistema de enfriamiento pueda manejar el calor que no llega a la oblea.
Hemos diseñado estos componentes para que se instalen fácilmente en las cámaras CVD existentes. Asegúrese de que la alineación sea precisa. Si el foco no está centrado en la oblea, solo se estará calentando aire.