CNT製造において熱を最大限に活用する方法
もしウェーハ上でカーボンナノチューブを成長させているのであれば、その苦労はご存知でしょう。非常に高い熱密度が必要ですが、同時にその熱の分布も正確でなければなりません。電力を無駄に消費するだけでなく、さらに悪いことに、そのエネルギーがウェーハに届かずに機械のケース内に漏れてしまうこともあります。
そのため、私たちは金でコーティングされた反射板を使用します。
なぜ金なのか？
聞こえは豪華そうですが、実際には単なる物理的な原理に過ぎません。一般的な反射板は多くのエネルギーを吸収してしまいます。しかし金は赤外線を反射する能力に優れています。チャンバーの内壁に金を塗ることで、光子を閉じ込め、目的の方向に戻すことができます。
その結果、集中した熱源が得られます。電力供給装置の出力を上げる必要はなく、既存の熱を無駄にしなくて済みます。
「冷たい部分」との戦い
CNTの成長においては、一貫性が何より重要です。温度勾配が不均一だと、ナノチューブが不均等に成長してしまいます。これは大変な問題です。
金の反射板は、このような不均一性を解消するのに役立ちます。ただし、反射板の曲率がランプの焦点と合致していないと、ウェーハの端が焼けてしまいます。つまり、バランスが重要なのです。
妥協点（完璧なものはない）
ただし、金には欠点もあります。金は柔らかく、傷がつきやすいです。また、チャンバーが汚れると酸化してしまいます。どうか、これらの表面には研磨剤入りの清掃剤を使わないでください。少しの傷でも見た目が悪くなるだけでなく、放射パターンも乱れてしまいます。
最後に、この方式に切り替える際は、温度上昇の速度に注意してください。金のおかげで熱の伝達が効率的になるため、以前の温度設定では過度に高温になってしまう可能性があります。そのため、ループ制御方式を利用し、電力設定を再調整する必要があります。さもなければ、基板が破壊されてしまいます。