Tạo ra nhiều nhiệt hơn ở những vị trí cần thiết
Khi chế tạo các cảm biến sinh học, chúng ta cần có nhiệt độ cao để xử lý các chất polymer hoặc khiến các lớp hóa học hoạt động hiệu quả. Nhưng vấn đề là: các bóng đèn hồng ngoại thông thường phát ra nhiệt theo mọi hướng, và một lượng lớn năng lượng bị lãng phí.
Chúng tôi đã tìm ra cách để ngăn chặn sự lãng phí này. Chúng tôi sử dụng các bộ phản chiếu được phủ bằng vàng bên trong vỏ bóng đèn. Thay vì để nhiệt lan tỏa ra mọi hướng, chúng ta có thể phản chiếu nhiệt trực tiếp xuống bề mặt wafer.
Tại sao lại chọn vàng?
Rất đơn giản: vàng có khả năng phản chiếu ánh sáng hồng ngoại cực tốt. Bạn có thể sử dụng nhôm để tiết kiệm chi phí, nhưng nhôm lại hấp thụ quá nhiều nhiệt. Với lớp vàng mỏng, gần như toàn bộ năng lượng được cung cấp cho hệ thống đều tập trung vào mục tiêu cần xử lý.
Điều này giống như việc sử dụng kính lúp vậy: bạn có thể tạo ra mật độ nhiệt cao hơn trên bề mặt, mà không cần tăng công suất của bóng đèn.
Nhưng đây không phải là giải pháp hoàn hảo – vẫn còn một số điều cần lưu ý. Do năng lượng được tập trung mạnh, sai số trong quá trình xử lý sẽ giảm đi. Nếu wafer không được đặt chính xác, sẽ xuất hiện những vùng có nhiệt độ cao hoặc thấp trên bề mặt. Bạn cần phải đảm bảo rằng các bộ phận cơ khí được lắp đặt một cách chính xác.
Ngoài ra, còn có vấn đề liên quan đến việc tích tụ nhiệt. Vì năng lượng được phản chiếu quanh bóng đèn, các điện cực của bóng đèn cũng bị ảnh hưởng. Nếu không có hệ thống làm mát hiệu quả, bóng đèn sẽ bị hỏng rất nhanh.
Lợi ích của giải pháp này
Khi áp dụng giải pháp này, điều đầu tiên bạn sẽ nhận thấy là tốc độ xử lý tăng lên đáng kể. Bạn có thể xử lý nhiều wafer hơn trong cùng một khoảng thời gian. Ngoài ra, môi trường làm việc cũng sẽ mát hơn. Vì nhiệt được tập trung trên bề mặt wafer, nên hệ thống điều hòa không cần phải hoạt động quá tải. Nhờ đó, quy trình sản xuất sẽ hiệu quả hơn, công suất sử dụng ít hơn, và lượng năng lượng lãng phí cũng giảm đi.