क्वांटम चिप्स के लिए सही तापमान प्राप्त करना
जब क्वांटम चिप्स बनाने की बात आती है, तो आप सामान्य हीटरों का उपयोग नहीं कर सकते। ऐसी स्थिति में ऐसे थर्मल ब्रिज की आवश्यकता होती है जो वास्तव में कार्य कर सके। हमने पाया कि इस समस्या को हल करने का सबसे अच्छा तरीका है – शॉर्टवेव इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करना, एवं उन्हें उच्च-सटीकता वाले डिजिटल कंट्रोलरों से जोड़ना। यही एकमात्र तरीका है जिससे आप सही तापमान प्राप्त कर सकते हैं, बिना चिप को नुकसान पहुँचाए।
तापमान नियंत्रण संबंधी समस्याएँ
सामान्य हीटरों से काम नहीं चलेगा। यदि आपके पास PID लूप को नियंत्रित करने वाला डिजिटल कंट्रोलर न हो, तो आपको समस्याओं का सामना करना ही पड़ेगा। थोड़ी सी भी त्रुटि से क्वांटम वेफर नष्ट हो सकता है।
हम ऐसे कंट्रोलरों का उपयोग करते हैं ताकि बिजली की मात्रा को वास्तविक समय में संशोधित किया जा सके। लक्ष्य यह है कि चिप को ठीक उस तापमान पर पहुँचाया जाए। यदि कंट्रोलर में थोड़ी भी देरी हो जाए, तो थर्मल शॉक का खतरा है… और यह तो ऐसी समस्या है जिसे आप बिल्कुल भी नहीं चाहेंगे।
उपयोग में आने वाले उपकरण
हम आमतौर पर क्वार्ट्ज-हैलोजन तत्वों का उपयोग करते हैं। ये बहुत ही उपयोगी हैं, क्योंकि ये कम जगह में ही अधिक ऊर्जा प्रदान करते हैं… इससे चिप के आसपास की हवा गर्म नहीं होती। इसके अलावा, चूँकि हम इन्फ्रारेड विकिरण का उपयोग करते हैं, इसलिए ऊर्जा सीधे ही सामग्री में जाती है।
लेकिन ध्यान रखने योग्य बात यह है कि आपको वोल्टेज पर निगरानी रखनी होगी… ऐसे उच्च-वाटेज वाले लैंपों से आपकी बिजली आपूर्ति पर बहुत दबाव पड़ता है। यदि आपकी सिस्टम 230V के लिए डिज़ाइन की गई है, लेकिन आपके स्थान पर बिजली की आपूर्ति अस्थिर है, तो आपके लैंप जल्दी ही खराब हो जाएँगे। मैं हमेशा विशेष, स्थिरीकृत सर्किटों का उपयोग करने की सलाह देता हूँ… ऐसा करने से आपको हर कुछ हफ्तों में बल्ब बदलने की परेशानी से बचने में मदद मिलेगी।
प्रयोगशाला में इन लैंपों का उपयोग
क्वांटम चिप्स बनाने में हम इन लैंपों का उपयोग वायु निकालने एवं चिपों को गर्म करने हेतु करते हैं। शॉर्टवेव विकिरण त्वरित रूप से सतही परतों तक पहुँच जाता है… यह कन्वेक्शन ओवन की तुलना में बहुत ही तेज़ तरीका है।
लेकिन एक समस्या यह है कि ऐसी तीव्र ऊर्जा से उपकरण में बहुत गर्मी पैदा हो जाती है… यदि आपके कूलिंग फैन पर्याप्त न हों, तो कंट्रोलर उच्च तापमान की चेतावनी देकर सब कुछ बंद कर देगा।
यह एक संतुलन बनाए रखने का काम है… लेकिन इससे आपको ऐसी तकनीकों हेतु आवश्यक तेज़ गति प्राप्त हो जाती है… बिना किसी बड़े, जटिल ओवन की आवश्यकता के।