CNT’ler için neden kızılötesi ısıtmayı tercih ettik?
Karbon nanotüpler üretirken her şey ısıya bağlıdır. Eğer ısı kontrolü doğru yapılmazsa, katalizör aktif hale gelemez ve karbon birikimi gerçekleşmez. Bu kadar basit.
Uzun süre boyunca herkes geleneksel dirençli fırınları kullandı. Ancak bu fırınlar aslında gereksiz yere çok fazla enerji harcayan devasa fırınlardır. Biz de bunların yerine kısa dalga boylu kızılötesi sistemleri kullanmaya karar verdik.
Hız her şeydir.
Nanotüp kalitesi, sıcaklığın ne kadar hızlı yükseltildiğine bağlıdır. Kızılötesi lambalar sayesinde ısı doğrudan hedefe ulaşır. Bu sistemleri yüksek güç yoğunluğu için ayarladık; böylece hedef sıcaklıklara saniyeler içinde ulaşıyoruz. Dakikalar değil, saniyeler. Bu da tüm süreci daha hızlı hale getiriyor ve her wafer için harcanan enerjiyi azaltıyor. Böylece enerji tüketimi de düşüyor.
Doğru dalga bandını seçmek
Enerjinin kısa dalga boylarında kalmasını sağlamak için kuvars-halojen teknolojisini kullanıyoruz. Neden mi? Çünkü kısa dalga boylu kızılötesi ışınlar substrata nüfuz eder. Uzun dalga boylu ısılar ise yüzeyde kalır veya oradan yansır. Bu sayede katalizör katmanı yeterince ısınabilir ve tüm reaktörün ısınmasına gerek kalmaz. Bazen bu emisyonu daha iyi kontrol etmek için kaplanmış kuvars kullanıyoruz. Bu yöntem biraz daha maliyetli olabiliyor, ancak hassasiyet açısından buna değer.
Gerçek dünyadaki avantajlar ve dezavantajlar
Her şey bu kadar basit değil. Korumalı yapıları yeniden düşünmeniz gerekiyor. Kızılötesi lambalar çok yoğun ve lokalize ısı ürettiğinden, soğutma sistemleri de buna uygun olmalıdır. Eğer soğutmayı yetersiz bırakırsanız, sıcaklık ayarları bozulur ve sorunlar başlar. Ancak bu ayarlar yapıldığında, bu cihazlar mevcut üretim hatlarına kolayca entegre edilebilir. Artık büyük fırınların ısınmasını bekleyerek zaman kaybetmenize gerek yok.
Bu basit bir fizik kanunu. Daha az enerji israfı, daha temiz ve çevre dostu bir fabrika anlamına gelir.