Chế tạo vi thiết bị làm lạnh là một xu hướng đang phát triển trên thế giới và là một trong các hướng nghiên cứu chính của Trung tâm Nano và Năng lượng thuộc Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.

Micro peltier cooler0 - thiết bị làm lạnh kích thước micro - là sản phẩm tiêu biểu của trung tâm. Nó được chế tạo tại phòng sạch, có thể ứng dụng vào việc làm lạnh các vi mạch hoặc sensor của thiết bị điện tử.

Tiến sỹ Nguyễn Trần Thuật - nghiên cứu viên tại trung tâm - cho biết, quy trình chế tạo thiết bị làm lạnh này sẽ được đăng ký sở hữu trí tuệ, dự tính được chuyển giao cho các doanh nghiệp có khả năng chế tạo chip quang tử, chip sinh học và các chip tính toán cần làm lạnh cục bộ tại một vị trí rất nhỏ.

Bên trong phòng sạch của Trung tâm Nano và Năng lượng có một phòng vàng để phục vụ quá trình quang khắc.
Bên trong phòng sạch của Trung tâm Nano và Năng lượng có một phòng vàng để phục vụ quá trình quang khắc.

Khâu đầu tiên là chuẩn bị các đế silic với lớp silicon nitride để làm nền chế tạo vi linh kiện làm lạnh. Một đế silic 1,5x1,5cm có thể cho ra 100 vi thiết bị làm lạnh. Sau khi có các đế silic, nghiên cứu viên rửa sạch chúng trong axeton và cồn trong 10 phút rồi xả bằng nước DI và làm khô bằng khí nitơ.
Khâu đầu tiên là chuẩn bị các đế silic với lớp silicon nitride để làm nền chế tạo vi linh kiện làm lạnh. Một đế silic 1,5x1,5cm có thể cho ra 100 vi thiết bị làm lạnh. Sau khi có các đế silic, nghiên cứu viên rửa sạch chúng trong axeton và cồn trong 10 phút rồi xả bằng nước DI và làm khô bằng khí nitơ.

Bước đầu tiên của quá trình quang khắc. Một lớp chất cảm quang (photoresist) được phủ lên bề mặt của đế silic.
Bước đầu tiên của quá trình quang khắc. Một lớp chất cảm quang (photoresist) được phủ lên bề mặt của đế silic.

Lắp đặt mặt nạ quang khắc. Đế silic với lớp photoresist được chiếu tia tử ngoại để tạo hình lớp photoresist theo hình dạng mong muốn.
Lắp đặt mặt nạ quang khắc. Đế silic với lớp photoresist được chiếu tia tử ngoại để tạo hình lớp photoresist theo hình dạng mong muốn.

Chế tạo màng mỏng bán dẫn nhiệt điện bằng phương pháp đồng bốc bay.
Chế tạo màng mỏng bán dẫn nhiệt điện bằng phương pháp đồng bốc bay.

Thực hiện lift-off để tạo hình cho vật liệu bán dẫn.
Thực hiện lift-off để tạo hình cho vật liệu bán dẫn.

Nghiên cứu viên đang quan sát hình ảnh của chi tiết trên kinh hiển vi. Quy trình trên được lặp lại hơn 3 lần để ra đến sản phẩm cuối cùng là thiết bị làm lạnh kích thước micro.
Nghiên cứu viên đang quan sát hình ảnh của chi tiết trên kinh hiển vi. Quy trình trên được lặp lại hơn 3 lần để ra đến sản phẩm cuối cùng là thiết bị làm lạnh kích thước micro.

Thiết bị làm lạnh kích thước micro được chụp trên kính hiển vi.
Thiết bị làm lạnh kích thước micro được chụp trên kính hiển vi.