چرا از روش خشککردن با امواج مادون قرمز برای سنسورهای زیستی و تراشهها استفاده میکنیم؟
هنگام ساخت سنسورهای زیستی، نگه داشتن لایههای آلی و پلیمرهای رسانا در جای خود کار دشواری است. برای پایدار کردن این لایهها، نیاز به حرارت وجود دارد؛ اما روشهای سنتی برای این کار بسیار طولانی و پرهزینه هستند.
به همین دلیل از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم. به جای گرم کردن فضای بزرگ یک اتاق، امواج مادون قرمز انرژی را مستقیماً به درون سطح مورد نظر منتقل میکنند. این روش کارآمدتر است.
کنار گذاشتن مواد سمی
دنیای نیمههادیها سرانجام به استانداردهای «سبز» و ساختارهای بدون سرب توجه کرده است. برای مدت طولانی، تنها راه کاهش دمای خشککردن، استفاده از کاتالیزورهای شیمیایی یا مواد تسریعکننده بود؛ اما این روش برای سیاره و افرادی که در آزمایشگاه کار میکنند، چندان خوب نیست.
روش خشککردن با امواج مادون قرمز این مشکل را حل میکند؛ ما از امواج مادون قرمز برای باعث لرزش مولکولهای موجود در لایههای روی سطح استفاده میکنیم. حرارت از درون ماده تولید میشود. این روش بسیار سریع است؛ چرا که فقط چند ثانیه طول میکشد. علاوه بر این، دیگر نیازی به استفاده از مواد افزودنی مضر نیست، و نگرانی درباره آلایندههای تولید شده توسط این سیستم نیز نخواهد بود.
تعادل مناسب
برای دستیابی به چگالی حرارتی مناسب برای ویفرهای سنسورهای زیستی، ما از لامپهای مخصوصی استفاده میکنیم؛ این لامپها دارای پوشش کوارتزی و مواد پرکننده هالوژنی هستند. این روش به ما امکان میدهد تا حرارت را به سرعت افزایش دهیم. به محض اینکه ویفر وارد ناحیه گرمایشی میشود، حرارت فعال میشود؛ و به محض خروج ویفر از آن ناحیه، تغذیه الکتریکی قطع میشود. این روش باعث صرفهجویی در انرژی میشود.
اما مشکل اینجاست که امواج مادون قرمز بسیار قوی هستند؛ بنابراین ممکن است مشکلی به نام «پوستهزدگی» پیش بیاید. این اتفاق زمانی رخ میدهد که لایه بالایی خیلی سریع خشک شود و مواد حلشونده در زیر آن مانده و مانند حباب در آنجا باقی بمانند. این یک تعادل حساس است؛ اگر فاصله لامپ از سطح خیلی کم باشد، سطح مورد نظر سوخته خواهد شد؛ اگر فاصله زیاد باشد، کارایی سیستم کاهش خواهد یافت. بنابراین باید توان لامپ و فاصله آن را به درستی تنظیم کرد.
استفاده در شرایط عملی
بهترین چیز این است که این سیستمها میتوانند جایگزین سیستمهای قدیمی و پیچیده باشند. با استفاده از این سیستمها، فضای مورد نیاز برای نصب تجهیزات کاهش مییابد؛ دیگر نیازی به استفاده از فنهای بزرگ و پرسروصدا نیست. کافی است مدارهای الکتریکی را وصل کنید، تایمرها را تنظیم کنید، و اجازه دهید قوانین فیزیک کار را انجام دهند.