Lograr la temperatura adecuada para el crecimiento de nanotubos de carbono
Si alguna vez ha intentado cultivar nanotubos de carbono sobre obleas, sabrá que el verdadero problema no es solo lograr una temperatura alta. Lo importante es asegurarse de que ese calor llegue realmente al lugar donde se necesita.
Hemos descubierto que la solución está en utilizar reflectores recubiertos de oro. Puede parecer algo sofisticado, pero en realidad se trata de asegurar que toda la energía suministrada al sistema llegue efectivamente a la oblea, en lugar de simplemente calentar la habitación.
¿Por qué el oro?
La mayoría de los reflectores convencionales absorben demasiada energía. El oro es diferente: es excepcionalmente eficaz para reflejar la luz infrarroja. Al revestir la cámara con este material, estamos creando, en esencia, un espejo térmico. En lugar de que el calor se escape hacia el exterior, los fotones son rebotados hacia el objetivo deseado. De esta manera, la energía se dirige exactamente al lugar donde ocurre el crecimiento de los nanotubos.
Eliminando los “puntos fríos”
En el proceso de cultivo a escala de obleas, los puntos fríos son un verdadero problema. Arruinan la eficiencia del proceso.
Hemos diseñado estos reflectores para concentrar el flujo de radiación, de modo que los bordes de la oblea no queden rezagados en comparación con el centro. De esta forma, se logra un perfil térmico uniforme en toda la superficie de la oblea. Además, esto permite alcanzar la temperatura de activación mucho más rápidamente. Se reduce el tiempo de espera, y se aprovecha mejor el tiempo de producción.
Las desventajas
Pero no todo es perfecto. Hay compensaciones que tomar en cuenta. Al concentrar tanta radiación, se genera una gran carga térmica en los filamentos de las lámparas y en los sellos de la cámara. Si se aumenta la potencia para acelerar el proceso, el sistema de enfriamiento debe estar preparado para manejar esa carga adicional. Si no se cuenta con un disipador de calor adecuado, las lámparas pueden quemarse o los reflectores pueden dañarse.
Una última cosa: mantenga todo limpio. Incluso una pequeña cantidad de polvo en esas superficies de oro puede reducir drásticamente la eficiencia del sistema. Vale la pena seguir un estricto programa de limpieza; así se evitarán muchos problemas a largo plazo.