हम बायोसेंसरों एवं चिप्स के निर्माण हेतु इन्फ्रारेड तकनीक क्यों उपयोग में लाते हैं?
जब हम बायोसेंसर बनाते हैं, तो उनमें प्रयोग में आने वाली कार्बनिक परतों एवं चालक पॉलिमरों को स्थिर रखना काफी कठिन होता है। इसके लिए ऊष्मा-उपचार आवश्यक है, लेकिन पारंपरिक तरीकों से ऐसा करना काफी कठिन है।
इसीलिए हम इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं। बड़े ओवनों का उपयोग करने के बजाय, इन्फ्रारेड किरणें सीधे ही सब्सट्रेट तक ऊर्जा पहुँचाती हैं। यह तरीका प्रभावी है, एवं इसमें ऊर्जा की भी बचत होती है।
विषाक्त पदार्थों को दूर करना
सेमीकंडक्टर उद्योग अब “हरित” मानकों एवं शीर्षक-रहित निर्माण विधियों की ओर बढ़ रहा है। लंबे समय तक, कम तापमान पर उपचार करने हेतु रासायनिक उत्प्रेरकों या भारी धातुओं का उपयोग किया जाता रहा। यह पृथ्वी एवं प्रयोगशाला में काम करने वाले लोगों के लिए अच्छा नहीं है।
इन्फ्रारेड तकनीक इस समस्या का समाधान है। हम छोटी-तरंगदैर्घ्य वाले इन्फ्रारेड किरणों का उपयोग करके कोटिंग में मौजूद अणुओं को कंपित करते हैं। ऊष्मा सीधे ही सामग्री के अंदर से ही उत्पन्न होती है।
यह बहुत ही तेज़ प्रक्रिया है… कुछ ही सेकंड में ही काम पूरा हो जाता है। इसके अलावा, अब हमें उन विषाक्त पदार्थों का उपयोग नहीं करना पड़ता, एवं क्लीनरूम में उत्पन्न होने वाले कार्बन उत्सर्जन की चिंता भी नहीं करनी पड़ती।
सही तापमान प्राप्त करना
बायोसेंसरों हेतु सही तापमान प्राप्त करने हेतु हम कोई भी बल्ब नहीं उपयोग में लाते। हम विशेष क्वार्ट्ज कवरों का उपयोग करते हैं, जिनमें हैलोजन भरा होता है। इससे हम तुरंत ही तापमान बढ़ा सकते हैं। जैसे ही वेफर उस क्षेत्र में पहुँचता है, तापमान बढ़ जाता है; जैसे ही वह वहाँ से निकल जाता है, ऊर्जा का उपयोग बंद हो जाता है। ऐसे में कोई ऊर्जा बर्बाद नहीं होती।
लेकिन यहाँ एक समस्या है… चूँकि इन्फ्रारेड किरणें बहुत ही तीव्र होती हैं, इसलिए ऊपरी परत बहुत जल्दी ही सूख जाती है, जिससे नीचे मौजूद घोल वहीं ही फंस जाता है। यह एक संतुलन की समस्या है… यदि लैंप बहुत नजदीक हो, तो सब्सट्रेट जल जाएगा; यदि लैंप बहुत दूर हो, तो प्रणाली की दक्षता कम हो जाएगी। इसलिए वॉटेज एवं दूरी को सही तरीके से समायोजित करना आवश्यक है।
इसे वास्तविक उपयोग में लाना
सबसे अच्छी बात यह है कि ये प्रणालियाँ पुरानी पारंपरिक प्रणालियों का विकल्प हैं। इन्फ्रारेड तकनीक के उपयोग से उपकरणों का आकार कम हो जाता है… अब हमें उन बड़े, शोर पैदा करने वाले एक्जॉस्ट फैनों की आवश्यकता ही नहीं है। हम बस आरें को जोड़ते हैं, टाइमर सेट करते हैं, एवं फिजिक्स ही काम करता है।