আপনার মেশিনটিকে উত্তপ্ত করা বন্ধ করুন; বরং সাবস্ট্রেটটিকে উত্তপ্ত করুন।
যদি আপনি কখনও কার্বন ন্যানোটিউব (CNT) নিয়ে কাজ করে থাকেন, তাহলে আপনি জানেন যে তাপ নিয়ন্ত্রণ করা কতটা কঠিন। বেশিরভাগ মানুষই সবকিছুকে সাধারণ ওভেনে রাখেন; কিন্তু এটা ঠিক যেন পুরো রান্নাঘরটিকে উত্তপ্ত করে শুধুমাত্র একটি পিজ্জাকে গরম করার চেষ্টা করা।
এটা শক্তির অपচয়। আরও খারাপ ব্যাপার হলো, এর ফলে সেমিকন্ডাক্টর যন্ত্রগুলোর অভ্যন্তরীণ অংশগুলো অত্যন্ত উত্তপ্ত হয়ে যায়। কেউই এমন যন্ত্রের চারপাশে কাজ করতে চায় না, যেখানে দেয়ালগুলো এতটাই উত্তপ্ত যে সেখানে কাজ করা অসম্ভব হয়ে যায়।
এই কারণেই আমরা ডাইরেকশনাল ইনফ্রারেড (IR) হিটিং ব্যবহার করি।
এটা আসলে কীভাবে কাজ করে?
এটাকে একটি টর্চ লাইটের মতো ভাবুন। কনভেকশন পদ্ধতিতে গরম বাতাস সর্বত্র ছড়িয়ে যায়; কিন্তু IR ল্যাম্পগুলো তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণকে সরলরেখায় পাঠায়। আমরা সেই শক্তিটিকে সরাসরি CNT গ্রোথ জোনে পাঠাই। ফলে তাপটি সেখানেই থেকে যায়। যেহেতু যন্ত্রের দেয়ালগুলো ল্যাম্পের “লাইন অফ সাইট”-এ নেই, তাই সেগুলো ঠান্ডা থাকে। এভাবেই আপনি কেমিক্যাল ভেপর ডিপোজিশন (CVD) প্রক্রিয়ার জন্য প্রয়োজনীয় তাপ পান, আর আপনার ল্যাবটিকে স্যুটায়ারে রূপান্তরিত করার দরকার হয় না।
কঠিন অংশটি কী?
উচ্চ-ওয়াটেজের IR ব্যবহার করার সময় অনেক সমস্যা দেখা দেয়। কারণ অল্প জায়গায় অনেক শক্তি সঞ্চিত হয়। আমরা শর্টওয়েভ এমিটার ব্যবহার করি; কারণ এগুলো দ্রুত সাবস্ট্রেটের মধ্যে প্রবেশ করে। এর ফলে তাপটি যন্ত্রের ফ্রেমে ছড়িয়ে যায় না। এটা আসলে জ্যামিতির ব্যাপার – ঠিক কোথায় তাপটি পাঠানো উচিত তা নির্ধারণ করা দরকার।
কিন্তু আপনি শুধুমাত্র ওয়াটেজটিকে 10 করে দিতে পারেন না। যদি খুব বেশি ওয়াটেজ ব্যবহার করা হয়, তাহলে সাবস্ট্রেট হোল্ডারটি ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে অথবা ল্যাম্পটি নষ্ট হয়ে যেতে পারে। আপনাকে নিশ্চিত করতে হবে যে আপনার কুলিং সিস্টেমটি এই তাপ সহ্য করতে পারে; নইলে তাপটি অন্য জায়গায় ছড়িয়ে যেতে পারে।
এটা কেন সহজ করে দেয়?
সবচেয়ে ভালো ব্যাপার হলো, আপনার কাজের জায়গাটি আর বিপজ্জনক হয় না। যখন দেয়ালগুলো থেকে কোনো তাপ নির্গত হয় না, তখন অপারেটররা সেখানে ঢুকে রক্ষণাবেক্ষণ করতে বা ওয়েফারগুলো লোড করতে পারেন। এটা সত্যিই সহজ হয়ে যায়।
এছাড়াও, এটা আপনাকে ওভেনের তুলনায় আরও ভালো নিয়ন্ত্রণ দেয়। আপনি সাবস্ট্রেটের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে পারেন, আর চেম্বারের দেয়ালগুলো কী করছে সে নিয়ে চিন্তা করার দরকার নেই। এটাই হলো পুরো ওয়েফারে CNT গ্রোথ সঠিকভাবে হওয়ার গুরুত্বপূর্ণ কারণ।