تنظیم دمای مناسب برای ویفرهای سنسورهای زیستی
وقتی که سعی میکنید گرما را به طور یکنواخت روی سطح ویفر توزیع کنید، در واقع در حال مبارزه با قوانین فیزیک هستید. اکثر لامپهای مادون قرمز استاندارد، انرژی را در تمام جهات، یعنی ۳۶۰ درجه، پخش میکنند؛ این کار بسیار هدردهنده است.
اما وقتی که با لایههای ظریف زیستی کار میکنید، نمیتوانید «نقاط گرم» یا «نواحی سرد» داشته باشید؛ چون این روش کارساز نیست. به همین دلیل، ما از منعکسکنندههای پوشیده شده با طلا در ساختار لامپ استفاده کردیم.
چرا طلا؟
شاید این موضوع عجیب به نظر برسد، اما در واقع بسیار عملی است. طلا در بازتاب تشعشعات مادون قرمز، عملکرد بهتری نسبت به آلومینیوم یا فولاد صیقلی دارد. در حالی که آلومینیوم عملکرد قابل قبولی دارد، طلا فوتونهای مادون قرمز را که معمولاً در بدنه دستگاه ناپدید میشوند، دوباره به سمت ویفر هدایت میکند.
این کار باعث میشود انرژی با دقت بیشتری روی سطح ویفر تمرکز شود؛ بدین ترتیب، بدون نیاز به استفاده از توان بالا، میتوانید دمای مناسب را برای ویفر حفظ کنید.
تعادل انرژی
مشکل اینجاست که وقتی انرژی زیادی روی یک سطح تمرکز میشود، آن سطح خیلی سریع گرم میشود. اگر بخواهید توان ماکزیمالی را داشته باشید، سیستم خنککننده باید بتواند با این میزان انرژی کنار بیاید. اگر سیستم خنککننده مناسبی نداشته باشید، رشتههای الکتریکی دستگاه خراب خواهند شد یا بدنه دستگاه تغییر شکل خواهد داد. ما زمان زیادی را صرف تنظیم توان لامپ میکنیم تا ویفر در دمای مناسبی قرار گیرد، بدون اینکه سایر اجزای دستگاه ذوب شوند.
چگونه این روش در آزمایشگاه کمک میکند؟
سنسورهای زیستی نیاز به شرایط حرارتی بسیار دقیقی دارند؛ تا مواد شیمیایی بتوانند به درستی با یکدیگر ترکیب شوند، بدون اینکه پروتئینها یا آنزیمها آسیب ببینند. این لامپهای پوشیده شده با طلا، امکان تنظیم دقیق دما را فراهم میکنند؛ بدین ترتیب، میتوانید دمای مورد نیاز را سریعتر به دست آورید و آن را ثابت نگه دارید، بدون اینکه نوساناتی در دما وجود داشته باشد.
علاوه بر این، این لامپها جایگزین سادهای برای لامپهای مادون قرمز قدیمی هستند؛ بدین ترتیب، انرژی هدر نمیرود و سیستم تهویه هوای آزمایشگاه نیاز به کار بیشتری برای حفظ سرمای اتاق نخواهد داشت.