چگونه دمای کابین مخصوص تولید نیمههادیها را درست تنظیم کنیم؟ چرا استفاده از امواج مادون قرمز راه حل مناسبی است؟
اگر تا به حال در کارخانههای تولید نیمههادی کار کردهاید، میدانید که تنظیم دمای کابین مخصوص تولید نیمههادیها چقدر دشوار است. سعی برای حفظ دمای مناسب در این کابینها، در واقع مانند مبارزه با گرمای اضافی است. برای مدت طولانی، از فرهای معمولی برای گرم کردن هوا استفاده میکردیم، اما باید صادق باشیم که این روشها ناکارآمد هستند و انرژی زیادی را هدر میدهند. اگر واقعاً میخواهیم میزان کربن تولید شده را کاهش دهیم، باید از گرم کردن هوا دست برداریم و به جای آن، قطعات را مستقیماً گرم کنیم.
در همین جاست که امواج مادون قرمز وارد عمل میشوند.
راز موفقیت، در تخصیص صحیح انرژی نهفته است.
ما از الکترودهای مادون قرمز با موجهای کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا این الکترودها باعث گرم شدن گازهای خنثی موجود در کابین نمیشوند. در عوض، انرژی مستقیماً به قطعات وارد میشود. این روش برای سیستمهای تهویه و تصفیه گاز، بسیار مفید است؛ زیرا آنها دیگر مجبور نیستند با گرمای اضافی مبارزه کنند.
علاوه بر این، این روش بسیار سریع است؛ زیرا چگالی انرژی در فضای کوچکی بسیار بالاست، بنابراین میتوان در عرض چند ثانیه به دمای مورد نظر رسید. دیگر نیازی نیست منتظر گرم شدن فرهای بزرگ باشیم.
در واقع، چه چیزی در پشت این سیستم وجود دارد؟
اکثر الکترودهایی که استفاده میکنیم، از نوع رشتههای تنگستنی هستند که درون لولههای کوارتز با خلوص بالا قرار دارند. چرا کوارتز؟ زیرا میتواند در برابر تغییرات دمایی شدید مقاومت کند. همچنین، روکشهای خاصی نیز روی لولهها اعمال میشود تا انرژی به جای بازتاب از سطح، وارد مواد شود.
اما باید مراقب کابلها نیز باشیم. در محیطی بدون اکسیژن، نمیتوانیم از کابلهای معمولی استفاده کنیم؛ بنابراین استفاده از کابلهای با کیفیت بالا ضروری است. همچنین، باید منبع تغذیه را نیز بررسی کنیم؛ اگر جریان بیش از حدی از طریق لولههای کمولتاژ عبور کند، رشتههای تنگستنی در عرض چند هفته خراب خواهند شد. این روش، روشی ناامیدکننده برای نابودی پروژههاست.
واقعیت تنظیم این سیستم چیست؟
استفاده از امواج مادون قرمز، ساختار دستگاه را سادهتر میکند و میزان کربن تولید شده را کاهش میدهد. اما این روش جادویی نیست؛ مزایا و معایبی نیز دارد.
امواج مادون قرمز با چگالی بالا، مناطق بسیار گرمی ایجاد میکنند؛ اگر مراقب محل قرارگیری لامپها نباشیم، ممکن است پنلها دچار تغییر شکل شوند یا سیستمهای استریلسازی خراب شوند. این یک موضوع نیازمند تعادل است.
و یک نکته آخر: باید فنهای خنککننده را نیز بررسی کنیم؛ اگر این فنها قادر به مقابله با گرمای ناشی از امواج مادون قرمز نباشند، قطعات دستگاه خیلی سریع خراب خواهند شد.