
如何最大限度地利用热量来制备碳纳米管
如果您正在晶圆上生长碳纳米管,那么您肯定知道其中存在的挑战。您需要极高的热密度,但这种热密度必须精确控制。最糟糕的情况就是能量被白白浪费掉,或者更糟糕的是,这些能量反而流入机器的机壳中,而无法作用于晶圆上。
这就是为什么我们要使用镀金反射器的原因。
为什么是黄金?
听起来很高级,但实际上这只是基于物理原理的简单应用而已。大多数普通反射器会吸收过多的能量,而黄金在反射红外辐射方面表现极为出色。通过用黄金作为反射层,我们可以有效地将光子反射回目标区域。这样一来,就能形成集中的热区。您无需增加电源的功率,从而避免浪费现有的热量。
应对“冷点”的问题
在碳纳米管的生长过程中,一致性至关重要。如果温度梯度不准确,那么生长的碳纳米管就会分布不均,这无疑是个大问题。镀金反射器有助于消除这些差异。不过,关键在于要确保反射器的曲率与灯的焦点相匹配,否则就会导致晶圆边缘被烧坏。这一切都取决于平衡。
权衡利弊(因为没有完美的方案)
不过,黄金也有其缺点:它比较柔软,容易刮伤,而且如果腔体变脏的话,黄金还会氧化。请务必不要用粗糙的清洁剂来清洗这些表面。哪怕只是一个小划痕,也会破坏辐射模式。
最后一点建议:如果您决定采用这种装置,那么一定要注意升温速度。由于黄金能使热量传递更加高效,所以原来的加热方式可能会让温度过高。您需要使用闭环PID控制器来重新调整功率设置,否则就有可能烧坏晶圆。