CNT 제조에 있어서 열을 최대한 활용하는 방법
웨이퍼 위에서 탄소나노튜브를 성장시킬 때는 많은 어려움이 있습니다. 엄청난 열 밀도가 필요하지만, 그 열도 정확하게 조절되어야 합니다. 에너지를 낭비하는 것보다 더 나쁜 것은, 그 에너지가 웨이퍼에 도달하지 못하고 기계의 다른 부분으로 흘러가는 것입니다.
그래서 우리는 금으로 코팅된 반사체를 사용합니다.
왜 금인가?
聽起来는 고급스러워 보이지만, 사실은 단순한 물리적 원리 때문입니다. 일반적인 반사체들은 너무 많은 에너지를 흡수합니다. 하지만 금은 적외선을 반사하는 데 매우 효과적입니다. 챔버 내부를 금으로 코팅함으로써, 광자들을 포착하여 다시 목표 지점으로 보낼 수 있습니다.
그 결과, 집중된 열 구역이 만들어집니다. 전력 공급 장치의 출력을 높일 필요가 없으며, 이미 가진 열을 낭비하지 않아도 됩니다.
“차가운 부분” 문제 해결하기
CNT 성장 과정에서 일관성이 매우 중요합니다. 온도 차이가 생기면 나노튜브들이 고르게 성장하지 않습니다. 이는 큰 문제입니다.
금 반사체는 이러한 변동들을 줄여주는 데 도움이 됩니다. 하지만 여기에도 팁이 있습니다. 반사체의 곡률이 램프의 초점과 맞지 않으면 웨이퍼의 가장자리가 손상될 수 있습니다. 모든 것은 균형에 달려 있습니다.
타협점 (완벽한 것은 없기 때문에)
하지만 금에도 단점이 있습니다. 금은 부드러워서 스크래치가 생기기 쉽습니다. 또한 챔버가 더러워지면 산화될 수도 있습니다. 그리고 제발, 이 표면에 연마제를 사용하지 마세요. 작은 스크래치라도 보기에 좋지 않을 뿐만 아니라, 방사 패턴도 왜곡됩니다.
마지막 팁: 이 방식으로 전환할 경우, 온도 상승 속도에 주의해야 합니다. 금 덕분에 열 전달이 훨씬 효율적이 되기 때문에, 기존의 열 관리 방식으로는 온도가 너무 높아질 수 있습니다. 따라서 클로즈드-루프 PID 컨트롤러를 사용하여 전력 설정을 다시 조절해야 합니다. 그렇지 않으면 기판이 손상될 수 있습니다.