از ساعتهای هوشمند تا تراشههای کوانتومی: واقعیت درباره استفاده از حرارت مادون قرمز
احتمالاً شما نیز آن لامپهای کوچک مادون قرمز را دیدهاید؛ لامپهایی که برای تعمیر گوشیها یا ساعتهای هوشمند استفاده میشوند. این لامپها برای نرم کردن چسبها به کار میروند تا بتوانید وارد دستگاه شوید بدون اینکه صفحه نمایش آسیب ببیند. این کار به نظر ساده میرسد، اما وقتی که از همین فناوری برای ساخت تراشههای کوانتومی استفاده میشود، آنگاه این فناوری به عنصر اصلی در ساخت این تراشهها تبدیل میشود.
در نهایت، همه چیز مربوط به قوانین فیزیک است؛ شما فقط الکتریسیته را به حرارت تبدیل میکنید.
کنترل مناسب حرارت
وقتی که با تراشههای کوانتومی کار میکنید، نمیتوانید فقط از حرارت برای گرم کردن آنها استفاده کنید؛ اگر این کار را انجام دهید، سطح تراشه تغییر شکل داده شده و پروژه شما خراب میشود.
به همین دلیل، ما از لامپهای مادون قرمز با موجبلند استفاده میکنیم؛ زیرا این لامپها میتوانند به عمق بیشتری در مواد نفوذ کنند. با تنظیم توان و ولتاژ، میتوانیم میزان حرارت وارد شده به سطح را کنترل کنیم. لامپهای با توان بالا برای سریعتر شدن فرآیند خشک شدن یا خارج کردن گازهای ناخواسته مناسب هستند، اما مشکل اینجاست که باید سیستم خنککننده مناسبی داشته باشید؛ در غیر این صورت، دمای تراشه خیلی بالا میرود و ممکن است اتفاقات ناخوشایندی رخ دهد.
جنبههای سختافزاری
برای ساخت این لامپها، از شیشه کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم؛ زیرا این شیشهها باید بتوانند در برابر شوکهای حرارتی شدید مقاومت کنند.
بسیاری از لامپهای ما دارای پوشش ویژهای نیز هستند؛ این پوششها انرژی را مستقیماً به سطح تراشه منتقل میکنند، در حالی که انرژی اضافی صرف گرم شدن بقیه بدنه لامپ نمیشود. برای ساده کردن کار، از اتصالات استاندارد R7 یا Sk15 استفاده میکنیم؛ این اتصالات به راحتی در جای خود قرار میگیرند، و نیازی به پیچیدگیهای خاصی نیست؛ در نتیجه، زمان تعویض لامپ کمتر میشود.
معایب
هیچ چیز کامل نیست؛ از منابع هالوژنی میتوانید حرارت بالایی به دست آورید، اما باید از عمر کوتاهتر لامپ تنها کنید.
برخلاف گرمکنهای مقاومتی، این لامپها با گذشت زمان کارایی خود را از دست میدهند؛ پس از چند هزار ساعت کار، نور لامپ کمی کمتر میشود. توصیه من این است که برنامهای برای تعویض لامپها داشته باشید.
سعی نکنید با افزایش ولتاژ، لامپ قدیمی را دوباره جدید کنید؛ این کار فقط باعث خراب شدن فیلامنت لامپ میشود، و در نتیجه لامپ باید زودتر تعویض شود.