Почему мы перешли на инфракрасное нагревание для производства углеродных нанотрубок
Если вы занимаетесь обработкой полупроводников, то, наверное, знаете, как это бывает с использованием горячего воздуха для нагрева. Нужно включить устройство, ждать… Иногда приходится ждать целые часы. По сути, приходится нагревать всю комнату лишь для того, чтобы довести температуру подложки до нужного уровня. Это медленно и неэффективно; это просто пустая трата времени.
Поэтому мы перешли на инфракрасное нагревание. Вместо использования воздуха для передачи тепла, инфракрасные лампы направляют энергию прямо на объект нагрева. Это похоже на разницу между ожиданием, пока вся комната нагреется, и входом в место, освещенное солнцем.
Конец ожидания
Самая большая проблема при использовании горячего воздуха – задержка в нагреве. Приходится тратить минуты, а иногда и часы, чтобы достичь нужной температуры. С использованием инфракрасного нагревания все происходит за секунды.
При производстве углеродных нанотрубок время имеет решающее значение. Необходимо соблюдать очень точные параметры температуры для получения качественных продуктов. Благодаря отсутствию фазы нагрева мы избавляемся от потери времени. Теперь мы нагреваем не всю конструкцию устройства, а только сам объект обработки. Это значительно упрощает работу.
Как мы это настраиваем
В зависимости от толщины подложки мы используем либо коротковолновые, либо средневолновые инфракрасные лампы. Эти лампы маленькие, но очень эффективные.
Лучшее то, что мы можем настроить их на зоновое управление. Если вы сталкивались с проблемой холодных зон на подложке, которые невозможно нагреть с помощью вентилятора, это решение будет идеальным. Вы можете направлять тепло именно туда, где это необходимо. Материал поглощает энергию, начинает вибрировать, и нанотрубки возникают гораздо быстрее.
Проблемы
Но у инфракрасного нагревания тоже есть свои проблемы. Лампы становятся чрезмерно горячими. Если корпус устройства не предназначен для таких условий, это может привести к повреждению деталей или сенсоров. Нам пришлось добавить специальную систему охлаждения, чтобы предотвратить повреждение остальных компонентов.
Кроме того, нельзя просто подключить устройство и использовать старые настройки. Из-за быстрого нагрева старая логика управления может привести к тому, что температура будет слишком высокой. Необходим контроллер, способный быстро регулировать температуру, иначе каждый раз будет происходить превышение заданных параметров.