کاهش انتشار کربن در فرآیند تولید نیمههادیها: چرا استفاده از لامپهای مادون قرمز بدون ایجاد ازون منطقی است؟
تولید نیمههادیها نیازمند حرارت است؛ اما این حرارت باید دقیق و سریع باشد. اما برای مدت طولانی، روشی که برای تأمین این حرارت استفاده میشد، روشی پیچیده و ناکارآمد بود.
بیشتر سیستمهای گرمایشی از روشهایی استفاده میکنند که باعث ایجاد ازون میشوند. این روش در ابتدا خوب به نظر میرسد، اما در واقع مدیریت ازون کار بسیار دشواری است. برای جلوگیری از ایجاد ازون، باید هزینه زیادی صرف سیستمهای تصفیه هوا و سیستمهای تهویه کنیم. این کارها برای حل مشکلی است که خود لامپها ایجاد کردهاند.
راز این موضوع این است:
لامپهای مادون قرمز استاندارد، در بازه طول موج ۱۸۵ تا ۲۵۴ نانومتر عمل میکنند؛ این طول موج باعث تجزیه مولکولهای اکسیژن و ایجاد ازون میشود. برای جلوگیری از این موضوع، از لامپهایی با پوششهای ویژه استفاده میشود.
میتوان آن را مانند یک فیلتر در نظر گرفت؛ این فیلتر، طول موجهای UV مضر را مسدود میکند، اما اجازه میدهد حرارت از آن عبور کند.
پس از حذف ازون، دیگر نیازی به سیستمهای تخلیه گازهای دارای انرژی بالا وجود ندارد. در نتیجه، مصرف انرژی برای تولید هر ویفر کاهش مییابد. این موضوع هم برای سیاره مفید است و هم برای صرفهجویی در هزینههای برق.
اما این روش جادویی نیست؛ مشکلاتی نیز وجود دارد.
این لامپها بسیار پرچگالی هستند؛ حرارت تولید شده تنها در محل مورد نیاز تخصیص مییابد، نه اینکه کل دستگاه گرم شود. این روش بسیار سریع است.
اما چون انرژی زیادی از طریق یک لوله کوچک منتقل میشود، سر لامپ بسیار داغ میشود. اگر سیستم خنککننده مناسبی نداشته باشید، مشکلاتی پیش خواهد آمد. جریان هوای کم باعث خراب شدن فیلامنتهای لامپ میشود. این یک تعادل ساده است: شما کارایی بالایی دارید، اما باید مطمئن شوید که سیستم خنککننده شما میتواند کار خود را انجام دهد.
تغییر روش تولید
بهترین نکته این است که برای اکثر سیستمهای قدیمی، این روش میتواند جایگزین مناسبی باشد؛ نیازی نیست کل خط تولید را بازسازی کنید.
فقط کافی است دیگر از روشهای شیمیایی برای تصفیه هوا استفاده نکنید.
وقتی مردم درباره «کارخانههای سبز» صحبت میکنند، اغلب آن را پیچیده جلوه میدهند؛ اما این در واقع یک مسئله ساده است. کمترین استفاده از تجهیزات، به معنای کاهش مصرف انرژی است؛ کاهش مصرف انرژی نیز به معنای کاهش فضای مورد نیاز برای تولید است. این یک محاسبه ساده است که در دنیای واقعی نیز کاربرد دارد.