Điều chỉnh nhiệt độ phù hợp cho các wafer cảm biến sinh học
Nếu bạn từng tham gia vào quá trình chế tạo các cảm biến sinh học, bạn sẽ hiểu rõ những khó khăn trong việc điều chỉnh nhiệt độ. Bạn cần làm cho bề mặt wafer nóng lên, nhưng đồng thời lại không được để vật liệu nền bị quá nóng. Đó là một thách thức lớn. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta sử dụng các đèn hồng ngoại và các tấm phản chiếu được phủ lớp vàng. Mục tiêu rất đơn giản: tránh lãng phí năng lượng và đưa toàn bộ nhiệt lượng vào đúng vị trí cần thiết.
Tại sao lại chọn vàng?
Hầu hết mọi người đều bắt đầu với các tấm phản chiếu bằng nhôm, nhưng chúng không hiệu quả lắm. Chúng hấp thụ quá nhiều năng lượng. Chúng tôi chuyển sang sử dụng vàng có độ tinh khiết cao, vì vàng có khả năng phản chiếu ánh sáng hồng ngoại một cách hiệu quả. Thay vì để nhiệt lượng lan ra xung quanh, vàng sẽ đẩy nhiệt lượng trở lại về phía wafer.
Chúng tôi cũng tạo hình các tấm phản chiếu sao cho có thể tập trung ánh sáng vào một điểm cụ thể. Điều này giúp giữ cho kích thước bộ phận tạo nhiệt nhỏ hơn, trong khi vẫn đảm bảo rằng wafer nhận được lượng nhiệt lớn.
Xử lý vấn đề năng lượng
Khi thiết lập các hệ thống này, bạn sẽ phải đối mặt với mật độ năng lượng rất cao. Chúng tôi thiết kế các hệ thống này sao cho có thể tăng công suất nhanh chóng. Điều này rất quan trọng, vì nếu có sự chậm trễ trong việc truyền nhiệt, các lớp phủ sinh học nhạy cảm có thể bị hư hỏng.
Nhưng có một vấn đề: bạn cần phải chú ý đến việc làm mát. Vì vàng đẩy nhiều năng lượng về phía trước, nên phần sau của đèn vẫn có thể bị quá nóng. Nếu khung đèn không được thông gió tốt hoặc quạt quá yếu để xử lý lượng năng lượng lớn, thì các sợi dây tóc bên trong đèn sẽ bị cháy sớm hơn dự kiến.
Sự đánh đổi
Vàng rất tốt, nhưng nó rất mong manh. Bạn tuyệt đối không được để ai dùng miếng nhám để chà xát các tấm phản chiếu này. Chỉ cần một vết xước nhỏ trên lớp vàng thôi cũng đủ gây ra tình trạng “vùng lạnh” trên bề mặt wafer. Điều này dẫn đến việc quá trình xử lý diễn ra không đồng đều, và toàn bộ lô wafer sẽ trở thành hàng hỏng.
Để tránh tình trạng này, chúng tôi thường thay thế toàn bộ bộ phận phản chiếu. Đó là cách dễ nhất để đảm bảo rằng mỗi lô wafer đều được xử lý một cách chính xác.