کنترل دقیق دما در سیستمهای مادون قرمز خلایی
هنگام تولید نیمههادیها، به مقدار زیادی گرما نیاز است؛ اما نمیتوانیم اجازه دهیم که آلودگیهایی به وجود آید و به ویفرهای نیمههادی آسیب برسد. استفاده از هیترهای مقاومتی معمولی، راه حل مناسبی نیست.
به همین دلیل، از لامپهای مادون قرمز سازگار با شرایط خلا استفاده میکنیم. این لامپها، به جای استفاده از محیطی برای انتقال گرما، انرژی را مستقیماً از طریق تشعشعات به سمت هدف ارسال میکنند. این روش، روشی بهتر برای کار است. علاوه بر این، این روش برای کسانی که میخواهند کارخانههای سبزی داشته باشند، بسیار مفید است؛ زیرا انرژی را صرف چیزهایی نمیکنیم که نیازی به گرم شدن ندارند.
چگونگی عملکرد فیزیکی این روش
در خلا، پدیده گردش حرارتی وجود ندارد؛ بنابراین تنها راه انتقال گرما، تشعشعات است.
ما از لامپهای مادون قرمز با طول موج کوتاه استفاده میکنیم؛ زیرا این لامپها میتوانند انرژی را با سرعت بیشتری از میان مواد عبور دهند. مزیت این روش این است که انرژی را مستقیماً روی سطح مورد نظر متمرکز میکنیم؛ بنابراین انرژی را صرف گرم کردن کل محفظه خلا نمیکنیم. مصرف انرژی کاهش مییابد و کارایی افزایش مییابد.
اما باید مراقب تراکم انرژی باشیم؛ اگر لامپهایی با توان بالا را بدون استفاده از غلاف مناسب در خلا قرار دهیم، فیلامنتهای لامپ سریعاً خراب میشوند. ما از کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم تا از خروج گازها جلوگیری شود. در غیر این صورت، سیستم خلا خراب میشود و سیلیکون نیز آلوده میشود. این وضعیت، روز خوبی برای کارخانه نیست.
تمیز کردن کارخانه
اگر هنوز از هیترهای قدیمی استفاده میکنید، میدانید که صبر کردن تا محفظه به دمای مورد نیاز برسد، چقدر طولانی است. اما با استفاده از لامپهای مادون قرمز، میتوانیم دمای مورد نیاز را در عرض چند ثانیه به دست آوریم. این روش، به دو روش به سیاره و همچنین هزینههای برقی کمک میکند: اولاً، مصرف انرژی کاهش مییابد؛ ثانیاً، سیستم تهویه نیازی به کار سخت برای خنک کردن اتاق ندارد.
معایب این روش
باید بگوییم که استفاده از لامپهای مادون قرمز، راه حل جادویی نیست. به دلیل شدت بالای تشعشعات، اگر الگوی لامپ با ویفرهای نیمههادی مطابقت نداشته باشد، ممکن است نقاط گرمی ایجاد شود. برای جلوگیری از این مشکل، نیاز به کنترلکنندههای PID داریم.
همچنین، باید مراقب سیستم آب سردکننده نیز باشیم؛ اگر این سیستم قادر به مقابله با تشعشعات خروجی از لامپ نباشد، سیستم خلا خراب خواهد شد. بنابراین، باید فاصله مناسبی بین لامپ و سیستم آب سردکننده وجود داشته باشد.