Proč jsme přešli na infračervené systémy pro výrobu biosenzorů
Při výrobě biosenzorů jsou kritické kroky zrání a odvodnění. Dlouho všichni používali velké konvekční pece. Ale problém je v tom, že ohřev obrovské komory jen proto, abychom zpracovali malý čip, představuje plýtvání časem a energií. Proto jsme přešli na systémy s infračervenými lampami. Místo ohřevu vzduchu posílají infračervené lampy energii přímo do substrátu. Je to efektivnější, rychlejší a mnohem úspornější.
Faktor rychlosti
Obvykle používáme lampy s krátkovlnným infračerveným zářením. Do velmi malého prostoru dokážou vydávat velké množství energie. Když použijeme vysokowattový kvartový člen, teplo vzniká téměř okamžitě. Už nemusíme čekat, než rezistivní ohřívač pomalu dosáhne požadované teploty. Tomu říkáme Rapid Thermal Processing (RTP). Je to opravdu užitečné, protože to znamená, že čipy nejsou dlouho vystaveny vysokým teplotám, což zabrání rozkladu citlivých biologických látek.
Správné nastavení světla
V čisté laboratoři je hlavním nepřítelem kontaminace. Abychom zabránili úniku jakýchkoliv špatných plynů, používáme pro lampy obaly z vysoce čistého kvartzu. Ale existuje trik, jak to zajistit: povrchová úprava lampy. V závislosti na použitém bioinku nebo fotorezistu upravujeme povrchovou úpravu lampy. Tím se posune spektrum světla tak, aby přesně odpovídalo tomu, co materiál chce absorbovat. Pokud zvolíte špatnou vlnovou délku, energie se prostě odráží od povrchu. V podstatě platíte za světlo, které nic nezmůže. Když je však vlnová délka správná, energie dokonale dopadne na cíl.
Kompromisy
Na jednu stranu je to výhoda pro planetu. Nižší spotřeba energie znamená menší uhlíkovou stopu, což uspokojuje inspektory „Zelené továrny“. Navíc tyto systémy zabírají méně prostoru a nenutí HVAC systém pracovat nad rámec svých možností na chlazení místnosti. Ale není to jen magie. Musíte být opatrní. Lampy s vysokou hustotou mohou vytvářet „horká místa“. Pokud neotáčíte čip nebo nezvolíte správnou vzdálenost, dojde k nerovnoměrnému ohřevu. A pokud se pokusíte zvýšit výkon lampy jen proto, abyste urychlili proces? Poškodíte okraje senzorů. Potřebujete regulátory PID, které dokážou držet krok s tímto tempem. Jelikož kvartz reaguje velmi rychle, vaše regulátory musí být stejně rychlé, aby vše zůstalo stabilní.