কোয়ান্টাম চিপগুলোর জন্য উপযুক্ত তাপমাত্রা নির্ধারণ করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। কোয়ান্টাম চিপ তৈরি করার সময় শুধুমাত্র সাধারণ হিটার ব্যবহার করলেই হবে না। এর জন্য এমন একটি থার্মাল ব্রিজ দরকার, যা ঠিকমতো কাজ করতে পারে। আমরা দেখেছি যে, এই সমস্যা সমাধানের সবচেয়ে ভালো উপায় হলো শর্টওয়েভ ইনফ্রারেড ল্যাম্পগুলোকে উচ্চ-নির্ভুলতার ডিজিটাল কন্ট্রোলারগুলোর সাথে ব্যবহার করা। এটাই হলো ঠিক তাপমাত্রা অর্জনের একমাত্র উপায়; অন্যথায় চিপটি নষ্ট হয়ে যাবে।
তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের চ্যালেঞ্জ
সাধারণ হিটারগুলো দিয়ে এই কাজটি সম্ভব নয়। যদি PID লুপ নিয়ন্ত্রণ করার জন্য কোনো ডিজিটাল কন্ট্রোলার না থাকে, তাহলে সমস্যা দেখা দেবে। সামান্য ত্রুটি থাকলেই কোয়ান্টাম চিপটি নষ্ট হয়ে যাবে।
আমরা এই কন্ট্রোলারগুলো ব্যবহার করে রিয়েল-টাইমে শক্তি নিয়ন্ত্রণ করি। লক্ষ্য হলো চিপটিকে নির্ধারিত তাপমাত্রায় আনা। যদি কন্ট্রোলারটি সামান্যও দেরি করে, তাহলে থার্মাল শক হওয়ার ঝুঁকি থাকে। আর বিশ্বাস করুন, এটা একটি বড় সমস্যা।
উপযুক্ত উপকরণ
আমরা সাধারণত কোয়ার্টজ-হ্যালোজেন উপকরণগুলো ব্যবহার করি। এগুলো খুবই ভালো, কারণ এগুলো ছোট জায়গায় অনেক শক্তি উৎপন্ন করে। ফলে চিপটি দ্রুত উত্তপ্ত হয়। আর যেহেতু আমরা ইনফ্রারেড রশ্মি ব্যবহার করি, তাই তাপটি সরাসরি চিপের মধ্যে যায়। চিপের চারপাশের বায়ুকে উত্তপ্ত করার জন্য অতিরিক্ত শক্তি ব্যয় হয় না।
কিন্তু এখানে একটি সমস্যা রয়েছে—ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। এই ধরনের উচ্চ-শক্তির ল্যাম্পগুলো পাওয়ার সাপ্লাইকে চাপ দেয়। যদি সিস্টেমটি 230V সক্ষম হলেও পাওয়ার সাপ্লাই অস্থির থাকে, তাহলে ল্যাম্পগুলো খুব দ্রুত নষ্ট হয়ে যাবে। আমি সবসময় স্ট্যাবিলাইজড সার্কিট ব্যবহার করার পরামর্শ দিই। এতে কয়েক সপ্তাহ অন্তর ল্যাম্প পরিবর্তন করার ঝামেলা থেকে মুক্তি পাওয়া যায়।
ল্যাবে এটি কাজ করানো
কোয়ান্টাম ফ্যাব্রিকেশনে আমরা এই ল্যাম্পগুলো গ্যাস অপসারণ ও অ্যানিলিংয়ের জন্য ব্যবহার করি। শর্টওয়েভ রশ্মিগুলো দ্রুত চিপের পৃষ্ঠতলকে উত্তপ্ত করে। এটা কনভেকশন ওভেনের তুলনায় অনেক দ্রুত।
কিন্তু এখানে একটি সমস্যা রয়েছে—এত তীব্র তাপের ফলে হাউজিংয়ে অনেক তাপ সৃষ্টি হয়। যদি কুলিং ফ্যানগুলো যথাযথভাবে কাজ না করে, তাহলে কন্ট্রোলারটি হাই-টেম্পারেচার অ্যালার্ম দেবে এবং সবকিছু বন্ধ হয়ে যাবে।
এটা একটি কঠিন কাজ, কিন্তু এর ফলে এই ধরনের প্রযুক্তির জন্য দ্রুত তাপমাত্রা অর্জন সম্ভব হয়।