کاهش میزان کربن در فرآیند تولید بیوسنسورها با استفاده از حرارت مادون قرمز
تولید بیوسنسورها معمولاً نیازمند انتظار طولانی برای خشک شدن یا تثبیت مواد مورد استفاده است. اکثر کارخانهها از فرهای بزرگ برای گرم کردن هوا استفاده میکنند؛ اما مشکل اینجاست که این روش منجر به هدر رفتن انرژی زیادی برای گرم کردن هوای اتاق میشود.
ما تصمیم گرفتیم از گرم کردن هوا صرفنظر کنیم و مستقیماً قسمت مورد نظر را گرم کنیم. با استفاده از لامپهای مادون قرمز، میتوانیم مستقیماً روی سطح مورد نظر تأثیر بگذاریم. این تغییر ساده، اما تأثیر زیادی بر کاهش هزینههای انرژی دارد.
تنظیم مناسب دما
ما از هر لامپی برای این کار استفاده نمیکنیم؛ بلکه از طول موجهای خاصی استفاده میکنیم که فیلمهای مورد استفاده – چه ارگانیک و چه غیرارگانیک – بتوانند آنها را جذب کنند.
از آنجایی که چگالی انرژی بسیار بالاست، گرم شدن سطح مورد نظر تقریباً بلافاصله اتفاق میافتد؛ یعنی در عرض چند ثانیه، سطح مورد نظر گرم میشود. این روش بسیار سریع است؛ و این موضوع کل فرآیند تولید را تغییر میدهد، زیرا دستگاهها دیگر نیازی نیست ساعتها کار کنند تا به حد مورد نظر برسند.
تجهیزات و اصول علمی
ما از رشتههای هالوژنی درون پوششهای کوارتزی برای حفظ ثبات نور استفاده میکنیم. برخی از این لامپها نیز دارای پوششهایی هستند که باعث میشود نور در محدوده موجهای کوتاه منتشر شود.
چرا این موضوع مهم است؟ زیرا تابش موجهای کوتاه میتواند به لایههای مختلف بیوسنسور نفوذ کند؛ این امر از خشک شدن سریع لایههای بالایی جلوگیری میکند و از آسیب رسیدن به لایههای زیرین جلوگیری میکند.
همچنین، ما از تجهیزاتی استفاده میکنیم که اندازه کوچکی دارند؛ این امر باعث میشود که لامپها درست در کنار ویفر قرار بگیرند. کاهش فضای اضافی، به معنای کاهش گرمای اضافی است که به داخل اتاق نفوذ میکند.
واقعیتها
البته، مادون قرمز چیزی شبیه به جادو نیست؛ اگر تنظیمات لامپها به درستی انجام نشود، نقاط گرم ایجاد خواهد شد.
باید تعادل مناسبی بین فاصله و توان لامپها برقرار کرد؛ اگر برای صرفهجویی در زمان، توان لامپها را بیش از حد افزایش دهیم، ممکن است لایههای فعال بیوسنسور آسیب ببینند. همچنین، اگر دما بیش از حد افزایش یابد، سیستمهای خنککننده باید قوی باشند تا بتوانند گرمای اضافی را کنترل کنند.
اگر میخواهید که هر بار ویفرهای ۳۰۰ میلیمتری به طور یکنواخت تولید شوند، باید تنظیمات لامپها را به درستی انجام دهید؛ هیچ راه میانبری وجود ندارد.