Tạo ra nhiều nhiệt hơn ở chỗ cần thiết nhất
Khi chế tạo các cảm biến sinh học trên wafer, bạn cần đảm bảo rằng nhiệt được tập trung đúng vào bề mặt cần xử lý. Nhưng vấn đề với các bóng đèn hồng ngoại thông thường là chúng gây lãng phí năng lượng: một lượng lớn năng lượng bị phản xạ ngược lại hoặc tán xạ khắp nơi. Kết quả là bạn phải trả tiền cho việc sử dụng điện năng nhưng lại không mang lại hiệu quả gì ngoài việc làm nóng thân máy.
Chúng tôi đã tìm ra cách tốt hơn. Chúng tôi phủ lớp vàng có khả năng phản xạ cao lên vỏ bóng đèn.
Tại sao chọn vàng?
Điều này liên quan đến cách ánh sáng hoạt động. Nhôm có thể được sử dụng trong các ứng dụng thông thường, nhưng vàng lại là chất liệu lý tưởng để phản xạ loại ánh sáng hồng ngoại mà các sợi wolfram phát ra. Thay vì tạo ra ánh sáng yếu và lãng phí, lớp vàng giúp hướng các photon về phía trước, từ đó tăng cường mức nhiệt tại vùng cần xử lý. Bạn sẽ nhận được nhiều nhiệt hơn trên mỗi milimet vuông, mà không cần tăng cường công suất đèn.
Khía cạnh khó khăn
Bạn không thể chỉ tăng công suất đèn mà thôi. Khi tập trung nhiệt như vậy, bạn sẽ đối mặt với những rủi ro liên quan đến giới hạn của vật liệu được sử dụng. Nếu lớp phản xạ quá mạnh, bạn sẽ gặp phải tình trạng “điểm nóng”. Điều này rất nguy hiểm đối với các cảm biến sinh học, vì nó có thể làm biến dạng wafer hoặc phá hủy các lớp hóa học mà bạn đã dành nhiều công sức để tạo ra. Bạn cần tìm được sự cân bằng giữa khoảng cách tập trung nhiệt và vị trí của wafer, để đảm bảo nhiệt độ đồng đều trên toàn bộ bề mặt.
Chúng tôi chế tạo những bộ phận này để thay thế cho các thiết bị hồng ngoại hiện có. Nhưng cần lưu ý rằng do hiệu suất cao hơn nhiều, phía sau vỏ bóng đèn vẫn giữ được nhiệt độ thấp, trong khi vùng cần xử lý lại nóng lên rất nhanh. Bạn cần kiểm tra kỹ các bộ điều khiển PID và cảm biến nhiệt để đảm bảo chúng có thể theo kịp tốc độ tăng nhiệt này.
Lợi ích
Điều tuyệt vời nhất là bạn không cần sử dụng nhiều bóng đèn để đạt được nhiệt độ mong muốn. Điều này giúp giảm diện tích chiếm dụng, đồng thời giảm gánh nặng cho hệ thống cung cấp điện. Bạn có thể tập trung nhiệt đúng vào vùng cần xử lý trên wafer, mà không làm ảnh hưởng đến môi trường làm việc trong phòng sạch.