Como obter mais calor para a fabricação de nanotubos de carbono
Se você está cultivando nanotubos de carbono em wafer de silício, sabe bem dos desafios envolvidos. É necessário uma grande quantidade de energia térmica, e ela precisa ser concentrada exatamente onde é preciso. O problema é que a energia tende a se dispersar.
É por isso que paramos de usar refletores convencionais e passamos a utilizar revestimentos de ouro. Nesse tipo de sistema, cada watt gasto é muito importante.
Por que ouro?
A maioria das pessoas começa usando alumínio. Ele é barato, mas funciona como uma esponja para a radiação infravermelha – absorve excesso de calor, o que acaba impedindo o uso eficaz dessa energia.
O ouro é diferente. Ele é extremamente eficaz em refletir a radiação infravermelha de volta para o wafer. Ao usar um revestimento de ouro de alta pureza, podemos aplicar mais calor por centímetro quadrado na superfície do wafer. É uma mudança simples, mas que permite alcançar as temperaturas necessárias para a síntese dos nanotubos mais rapidamente. Além disso, a conta de energia fica menor, já que não há desperdício de energia aquecendo as paredes da máquina.
O desafio de evitar “pontos frios”
O verdadeiro problema não é apenas levar o calor até o wafer – é garantir que ele seja distribuído uniformemente. Se a curvatura do refletor estiver errada, mesmo que seja por alguns milímetros, você terá “pontos frios” no wafer. Isso faz com que o crescimento dos nanotubos seja irregular.
Pense nisso como se estivesse criando uma cavidade térmica. A camada de ouro aprisiona os fótons, fazendo com que eles se movam de um lado para outro entre o aquecedor e o substrato, até que todo o sistema fique extremamente quente.
Os compromissos (e os riscos)
Quando se concentra tanto calor, as coisas ficam intensas. Isso funciona bem para o wafer, mas exerce grande pressão sobre os sistemas de resfriamento. Se você aumentar a potência sem melhorar os sistemas de resfriamento, estará criando problemas. Pode haver deformações no refletor ou até danos nos componentes da máquina. Você precisa garantir que seu sistema de resfriamento consiga lidar com o calor que não é direcionado ao wafer.
Projetamos esses componentes para se encaixarem perfeitamente nas câmaras CVD existentes. Certifique-se de que o alinhamento esteja correto. Se o foco não estiver exatamente no centro do wafer, você estará apenas aquecendo o ar.