چرا در ساخت بیوسنسورها از هوای داغ به جای نور مادون قرمز استفاده میکنیم؟
هنگام ساخت بیوسنسورها، خشک کردن و تثبیت لایههای شیمیایی به درستی کاری دشوار است. اکثر روشهای قدیمی از گردش هوای داغ برای این منظور استفاده میکنند. اگر تجربه کار در آزمایشگاههای نیمههادی را داشته باشید، میدانید که باید مدت زمان زیادی صبر کنید تا دما به حد مطلوب برسد؛ علاوه بر این، در نیمی از مواقع، دما در سراسر ویفر یکنواخت نیست. این موضوع بسیار آزاردهنده است.
استفاده از لامپهای مادون قرمز، اوضاع را کاملاً تغییر میدهد؛ در این روش، از جریان هوا استفاده نمیشود و انرژی الکترومغناطیسی مستقیماً به سطح سابسترات منتقل میشود. نیازی به انتظار برای گرم شدن هوا نیست؛ این روش باعث کاهش زمان لازم برای خشک شدن سابسترات تا ۴۰ تا ۷۰ درصد میشود. این موضوع، زمان زیادی را برای کارهای دیگر فراهم میکند.
معایب این روش (چون هیچ چیز کامل نیست)
نکته خوب این است که لامپهای مادون قرمز نیازی به پمپهای بزرگ و پرسروصدا یا سیستمهای توزیع هوا ندارند؛ این امر باعث کاهش فضای مورد نیاز برای تجهیزات میشود که در آزمایشگاههای پرجمعیت، مزیت بزرگی محسوب میشود.
اما باید مراقب بود؛ لامپهای مادون قرمز انرژی زیادی دارند؛ اگر فاصله لامپ از سابسترات خیلی کم باشد، ممکن است لایههای حساس سابسترات آسیب ببینند. مهم این است که فاصله و تنظیمات توان لامپ را به درستی انتخاب کنید؛ نمیخواهید تمام تلاشهایتان را از دست بدهید.
کاربرد این روش در دنیای واقعی
خبر خوب این است که استفاده از لامپهای مادون قرمز معمولاً جایگزین سادهای برای روشهای سنتی گرمایشی است.
اگر نیاز به خشک شدن سریع سطح سابسترات دارید، از لامپهای مادون قرمز با موجهای کوتاه استفاده کنید؛ اگر سابسترات ضخیمتری دارید و نیاز به گرمایش عمیقتر دارید، استفاده از لامپهای مادون قرمز با موجهای متوسط بهترین گزینه خواهد بود.
اما راز واقعی این است که موضوع فقط سرعت نیست؛ موضوع، ثبات دماست. جریانهای هوایی ناپایدار هستند؛ اما نور مادون قرمز پایدار است. تا زمانی که ولتاژ مناسبی از طریق کنترلکننده PID به لامپ وصل شود، میتوانید دمای دقیقی را داشته باشید که جریان هوا قادر به رسیدن به آن نیست.
به همین دلیل، استفاده از لامپهای مادون قرمز، روشی مناسب برای کسانی است که میخواهند تولیدات زیادی داشته باشند، بدون اینکه نگران ناپایداری دما باشند.