لماذا نستخدم الذهب لتسخين الرقاقات؟
عند تسخين رقاقات أشباه الموصلات، من السهل التفكير في أن زيادة قوة الطاقة هي الحل. لكن الأمر ليس كذلك؛ فالهدف الحقيقي هو معرفة كمية الطاقة التي تصل فعلاً إلى الرقاقة.
المشكلة هي أن المصابيح الكوارتزية العادية تفقد جزءاً كبيراً من حرارتها في الجوانب أو الخلف، وهذا لا يساعد في عملية التسخين.
لذلك نستخدم طبقة من الذهب عالي النقاء على الجزء العاكس في المصباح.
السبب وراء استخدام الذهب
الذهب ليس مجرد مادة لصناعة المجوهرات؛ فهو ممتاز في انعكاس الأشعة تحت الحمراء.
إذا استخدمنا الألومنيوم أو الفولاذ المصقول، فإننا نفقد جزءاً من الطاقة، لأن هذه المواد تمتص جزءاً من الطاقة أو تتآكل مع مرور الوقت. أما الذهب، فهو لا يفعل ذلك؛ فهو يعكس تقريباً كل الأشعة تحت الحمراء إلى الرقاقة.
النتيجة؟ حصولنا على شعاع طاقة مركز بدقة. لا حاجة لرفع الجهد إلى مستويات عالية جداً لإتمام المهمة.
الحفاظ على برودة الجهاز
بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الذهب يساعد في الحفاظ على برودة باقي أجزاء الجهاز. عندما لا تتسرب الحرارة إلى هيكل الجهاز، يمكن لنظام التبريد أن يعمل بشكل أفضل. وبفضل تركيز الأشعة في شعاع ضيق، تصل الرقاقة إلى درجة الحرارة المطلوبة بسرعة أكبر.
التضحيات اللازمة
الذهب ليس حلاً سحرياً؛ فهو باهظ الثمن، ويزيد بالتأكيد من تكلفة الجهاز. كما يجب الانتباه إلى طريقة تنظيف الذهب؛ فبعض المواد الكيميائية القوية قد تزيل الذهب تماماً أو تترك طبقة تمنع الانعكاس. وإذا تعرض السطح للخدوش، فسوف تظهر نقاط ساخنة على الرقاقة، وهو أمر سيء للغاية من ناحية الاستقرار.
عادةً، نستخدم الذهب في الأجهزة التي يكون فيها الاستقرار الحراري هو الأهم. ومن خلال تعديل شكل سطح الذهب، يمكننا التحكم في كيفية انتشار الحرارة على الرقاقة. هذا يساعد في الحفاظ على استقرار الرقاقة ومنعها من التشوه أو التعرض للضغوط أثناء دورات التسخين العالية.