Hãy ngừng việc sử dụng lò nung thông thường để làm nóng thiết bị của bạn, và thay vào đó hãy sử dụng phương pháp làm nóng có chọn lọc. Nếu bạn từng làm việc với các ống nano carbon, bạn chắc hẳn hiểu rõ những khó khăn liên quan đến vấn đề nhiệt độ. Hầu hết mọi người đều cho tất cả các vật liệu vào lò nung thông thường, nhưng điều đó giống như việc cố gắng làm nóng một miếng bánh pizza bằng cách làm nóng cả căn bếp vậy. Đó là sự lãng phí năng lượng. Tệ hơn nữa, điều này khiến bên trong các thiết bị bán dẫn trở thành “lò nung”. Không ai muốn làm việc trong môi trường mà nhiệt độ ở các bức tường cao đến mức có thể làm bỏng người chỉ vì cần đạt được nhiệt độ nhất định cho vật liệu được xử lý.
Đó là lý do tại sao chúng tôi chuyển sang sử dụng phương pháp làm nóng bằng tia hồng ngoại có chọn lọc.
Cách thức hoạt động của phương pháp này: Hãy tưởng tượng rằng đây là chiếc đèn pin thay vì lò sưởi thông thường. Trong khi phương pháp đối lưu chỉ đẩy không khí nóng ra mọi hướng, thì đèn hồng ngoại lại phát ra bức xạ điện từ theo một đường thẳng. Chúng ta có thể hướng năng lượng này trực tiếp vào khu vực mà ống nano carbon được tạo ra. Nhiệt độ sẽ được giữ nguyên ở khu vực đó. Vì các bức tường của thiết bị không nằm trong “tầm nhìn” của đèn, nên chúng vẫn giữ được nhiệt độ thấp. Như vậy, chúng ta có thể có được nhiệt độ cần thiết cho quá trình tổng hợp ống nano carbon, mà không làm cho toàn bộ phòng thí nghiệm trở thành một “phòng xông hơi”.
Vấn đề khó khăn: Việc cân bằng công suất: Khi sử dụng đèn hồng ngoại có công suất cao, mọi thứ trở nên phức tạp hơn. Chúng ta cần đưa một lượng năng lượng lớn vào một không gian nhỏ. Chúng tôi sử dụng các bộ phát tia hồng ngoại có bước sóng ngắn, vì chúng có thể xuyên qua vật liệu một cách nhanh chóng. Điều này giúp ngăn chặn việc nhiệt lượng lan tỏa vào khung máy. Tất cả đều phụ thuộc vào tính toán chính xác về điểm tập trung của bức xạ, để nhiệt độ được tập trung đúng vào nơi cần thiết.
Nhưng bạn không thể chỉ tăng công suất lên mức tối đa được. Nếu bạn đưa quá nhiều năng lượng vào một khu vực nhỏ, bạn sẽ làm biến dạng khu vực giữ vật liệu hoặc làm hỏng đèn. Bạn cần đảm bảo rằng các bộ tản nhiệt có thể xử lý được lượng nhiệt đó; nếu không, nhiệt độ sẽ lan tỏa sang những nơi không nên.
Tại sao phương pháp này giúp việc làm việc trở nên dễ dàng hơn: Điều tuyệt vời nhất là môi trường làm việc của bạn sẽ không còn là một mối nguy hiểm nữa. Khi các bức tường không còn phát ra nhiệt, các nhân viên có thể dễ dàng vào bên trong để bảo trì hoặc lắp đặt các vật liệu cần xử lý, mà không phải lo lắng về nhiệt độ xung quanh. Đó chính là bí quyết để đạt được hiệu quả cao trong quá trình tổng hợp ống nano carbon trên toàn bộ bề mặt wafer.