کاهش انتشار کربن در تولید نیمههادیها: چرا استفاده از امواج مادونقرمز راه حل مناسبی است؟
تولید نیمههادیها نیازمند مقدار زیادی انرژی حرارتی است؛ صادقانه بگوییم، روشهای قدیمی برای این کار بسیار هدردهنده هستند. اکثر کارخانهها هنوز از فرهای بزرگ استفاده میکنند؛ این فرها باعث گرم شدن کل اتاق میشوند تا فقط چند ویفر به دمای مورد نیاز برسند. این کار مانند گرم کردن کل خانه فقط برای گرم کردن یک تکه پیتزا است.
ما روش بهتری پیدا کردهایم؛ با استفاده از گرمایش مادونقرمز، میتوانیم مستقیماً روی ویفرها تمرکز کنیم. این روش سادهتر، سریعتر است و به اهداف کاهش انتشار کربن کمک میکند.
جادوی امواج مادونقرمز
نکته مهم این است که امواج مادونقرمز به هوای اطراف خود اهمیتی نمیدهند؛ در حالی که فرهای معمولی منتظر گرم شدن هوا هستند، لامپهای مادونقرمز انرژی را مستقیماً به سمت ویفرها ارسال میکنند.
در صورتی که از سیلیکون یا گالیوم نیترید استفاده کنید، جذب انرژی تقریباً فوری اتفاق میافتد؛ این امر باعث کاهش زمان لازم برای گرم شدن ویفرها میشود.
همچنین، یک مزیت دیگر نیز وجود دارد؛ چون کل اتاق گرم نمیشود، کولرها نیاز کمتری به کار کردن دارند. این امر باعث کاهش هزینههای انرژی میشود.
واقعیتهای مربوط به سختافزار
در واقع، از کپسولهای کوارتز با خلوص بالا و رشتههای تنگستن برای این منظور استفاده میشود؛ همچنین، از گاز هالوژن برای جلوگیری از سوختن سریع رشتههای تنگستن استفاده میشود.
اما همیشه یک توازن لازم است؛ میتوانید این لامپها را تا حد استفاده کنید، اما باید آنها را مرتب تعویض کنید. معمولاً، توصیه میشود که توان لامپها به گونهای باشد که فرآیند تولید به خوبی انجام شود، بدون اینکه سختافزار دچار مشکل شود. این کار از نگهداری مداوم لامپها جلوگیری میکند.
استفاده از این روش در کارخانههای سبز
بهترین ویژگی لامپهای مادونقرمز این است که امکان کنترل منطقهای وجود دارد؛ میتوانید لامپهایی را که استفاده نمیکنید، خاموش کنید. دیگر نیازی نیست از فرهای قدیمی استفاده کنید که به طور مداوم انرژی هدر میدهند.
وقتی از این لامپها با کنترلکننده PID استفاده کنید، میتوانید از افزایش بیش از حد دما جلوگیری کنید؛ این امر نه تنها انرژی را صرفهجویی میکند، بلکه از خراب شدن ویفرها نیز جلوگیری میکند.
این روش، روشی بهتر و هوشمندانهتر برای کنترل حرارت است.