Meer warmte naar je CNT-fabricageapparatuur brengen
Als je koolstofnanobuizen op siliciumplakken groeit, weet je hoe moeilijk dat is. Je hebt een enorme hoeveelheid thermische energie nodig, en die moet precies op de juiste plek terechtkomen. Het probleem is dat energie gemakkelijk ontsnapt.
Daarom hebben we gestopt met het gebruik van standaardreflectoren en zijn we overgestapt op goudcoatings. In dit soort situaties is elke watt erg waardevol.
Waarom goud?
De meeste mensen beginnen met aluminium. Het is goedkoop, maar het neemt veel infraroodstraling op – oftewel, het neemt te veel van de warmte op die je juist wilt gebruiken.
Goud is anders. Het weerkaatst infraroodstraling uitstekend terug naar de plakker. Door gebruik te maken van een hoge zuiverheidsgraad goudcoating, kunnen we meer warmte per vierkante centimeter op het oppervlak brengen. Het is een simpele verandering, maar dit zorgt er wel voor dat je sneller de gewenste synthetisatietemperaturen bereikt. Bovendien blijft je energieverbruik lager, omdat je geen energie meer verspilt aan het opwarmen van de wanden van je apparatuur.
De strijd tegen ‘koude plekken’
Het echte probleem is niet alleen om de warmte op de juiste plek te krijgen, maar ook om ervoor te zorgen dat de warmte gelijkmatig wordt verdeeld.
Als de vorm van de reflector zelfs maar een paar millimeter afwijkt, heb je problemen. Er zullen ‘koude plekken’ op de plakker ontstaan, waardoor de groei van de CNT’s ongelijkmatig zal zijn.
Stel je voor dat je een soort thermische holte creëert. De goudlaag houdt de fotonen gevangen en weerkaatst ze heen en weer tussen de verwarmer en het substraat, tot alles flink heet wordt.
De balans (en de nadelen)
Het probleem is dat wanneer je de warmte zo intensief concentreert, dit veel druk op het koelsysteem uitoefent. Als je de vermogenssterkte verhoogt zonder je koelsystemen te verbeteren, zul je problemen krijgen. Je kunt bijvoorbeeld dat de reflector beschadigt raakt of dat de lampen kapotgaan. Je moet ervoor zorgen dat je koelsysteem de warmte kan verwerken die niet bij de plakker terechtkomt.
We hebben deze componenten zo ontworpen dat ze gemakkelijk in je bestaande CVD-apparaten passen. Zorg er alleen voor dat de oriëntatie perfect is. Als de focus niet precies in het midden van de plakker ligt, verhit je alleen maar lucht.