کاهش انتشار کربن در فرآیندهای تولید نیمههادی با استفاده از امواج مادون قرمز کوتاه
اگر واقعاً میخواهیم به حالت بیانتشار کربن در فرآیندهای تولید نیمههادی برسیم، باید دست از گرم کردن همه چیز صرفاً برای گرم کردن یک الگوی خاص برداریم. روش گرمایش سنتی، روشی غیرکارآمد است؛ در واقع مانند تلاش برای گرم کردن یک تکه پیتزا، با گرم کردن تمام اتاقهای خانه است.
در اینجاست که امواج مادون قرمز کوتاه نقش مهمی ایفا میکنند. به جای گرم کردن هوا، از انرژی تابشی هدفمند استفاده میشود؛ این روش، روشی بسیار کارآمدتر است.
چرا فیزیک اهمیت دارد؟
نکته مهم در مورد امواج مادون قرمز کوتاه این است که آنها انرژی را از طریق تابش الکترومغناطیسی منتقل میکنند. شما دیگر نیازی نیست انرژی را صرف گرم کردن فرآیندها یا هوای اطراف آنها کنید؛ بلکه مستقیماً روی الگوی مورد نظر تأثیر میگذارید.
با استفاده از طول موج ۰.۷ تا ۲.۵ میکرومتر، میتوانیم تأخیرات حرارتی را کاملاً از بین ببریم. زمان لازم برای گرم شدن الگو نیز کاهش مییابد. همچنین، از آنجایی که ابزارها برای مدت طولانی در دماهای بالا قرار نمیگیرند، میزان انرژی مصرفی برای هر الگو نیز به طور قابل توجهی کاهش مییابد.
تجهیزات و مزایا/معایب
برای دستیابی به میزان گرمای لازم، از لامپهای کوارتز با توان بالا استفاده میشود. این لامپها مانند لامپهای عادی نیستند؛ از لولههای حاوی هالوژن استفاده میشود تا رشتههای لامپ در برابر گرمای شدید ذوب نشوند.
همچنین، از کنترلکنندههای دقیق برای جلوگیری از فراتر رفتن از حد مشخص شده استفاده میشود. اما یک مشکل وجود دارد: وقتی که ۲ کیلووات یا بیشتر انرژی در فضای کوچکی تولید شود، دما به سرعت بالا میرود.
سیستمهای خنککننده باید دقیق باشند؛ اگر سیستمهای خنککننده نتوانند گرمای اضافی را از قطعات الکترونیکی دور کنند، قطعات آنها خراب خواهند شد. این یک تعادل دشوار است.
تبدیل کارخانهها به کارخانههای سبز
بهترین بخش این روش این است که استفاده از امواج مادون قرمز کوتاه، باعث میشود که انرژی به سرعت در دسترس باشد؛ دیگر نیازی نیست انرژی را صرف فرآیندهای گرم کردن طولانی باشد.
ما این تجهیزات را به گونهای طراحی کردهایم که بتوانند جایگزین تجهیزات قدیمی شوند؛ نیازی نیست کف کارخانه را تغییر دهید یا تجهیزات فولادی جدیدی خریداری کنید؛ این تجهیزات میتوانند در جایگاههای موجود قرار بگیرند.
کاهش انتشار کربن، به معنای یافتن یک قطعه جادویی نیست؛ بلکه به معنای متوقف کردن اتلاف انرژی در زمانی است که ابزارها در حالت استراحت هستند. با استفاده از امواج مادون قرمز کوتاه، میتوانید انرژی را در عرض چند میلیثانیه فعال کنید؛ شما فقط در زمانی انرژی مصرف میکنید که در حال پردازش هستید. ساده است!