اپنی مشین کو گرم کرنا بند کریں، بلکہ سبسٹریٹ کو ہی گرم کریں۔
اگر آپ نے کبھی کاربن نینوٹیوبز (CNTs) کے ساتھ کام کیا ہے، تو آپ کو حرارت سے متعلق مشکلات کا علم ہوگا۔ زیادہ تر لوگ تمام چیزوں کو عام اوون میں رکھ دیتے ہیں، لیکن یہ دراصل پورے کچن کو گرم کرکے صرف ایک پیزا کو گرم کرنے جیسا ہے۔ یہ بجلی کا ضیاع ہے۔ اس سے سیمی کنڈکٹر آلات کے اندرونی حصے بھی گرم ہو جاتے ہیں۔ کوئی بھی ایسی مشین کے قریب کام کرنا نہیں چاہتا، جس کی دیواریں اتنی گرم ہوں کہ وہ آپ کو جلانے لگیں، صرف اس لئے کہ سبسٹریٹ کو ایک خاص درجہ حرارت تک پہنچانے کی ضرورت ہے۔
اسی لئے ہم نے ڈائریکشنل انفراریڈ (IR) حرارت کا استعمال شروع کیا۔
یہ کیسے کام کرتا ہے؟
اسے ایک ٹارچ کے طور پر سوچیں، نہ کہ ایک اسپیس ہیٹر کے طور پر۔ جبکہ کنویکشن کے ذریعہ گرم ہوا ہر جگہ پھیل جاتی ہے، IR لیمپ الیکٹرومیگنیٹک شعاعوں کو سیدھی لکیر میں بھیجتا ہے۔ ہم اس توانائی کو براہ راست CNT کی نشوونما کے علاقے پر مرکوز کرتے ہیں۔ حرارت وہیں رہتی ہے۔ چونکہ آلات کی دیواریں لیمپ کی روشنی کی زد میں نہیں ہوتیں، اس لئے وہ ٹھنڈی رہتی ہیں۔ اس طرح آپ کو کیمیکل ویپر ڈپوزیشن (CVD) کے لئے درکار شدید حرارت مل جاتی ہے، بغیر پورے لیبارٹری کو گرم کیے۔
مشکل حصہ: توانائی کا توازن
جب آپ اعلی واٹیج والے IR لیمپ کا استعمال کرتے ہیں، تو چیزیں پیچیدہ ہو جاتی ہیں۔ آپ بہت زیادہ توانائی کو ایک چھوٹے سے علاقے میں جمع کرتے ہیں۔ ہم شارٹ ویو ایمیٹرز کا استعمال کرتے ہیں، کیونکہ یہ توانائی کو تیزی سے سبسٹریٹ تک پہنچاتے ہیں۔ اس سے حرارت آلات کے فریم میں نہیں جاتی۔ یہ سب جیومیٹری پر منحصر ہے – درست فوکل پوائنٹ کا حساب لگانا ضروری ہے، تاکہ حرارت وہیں جائے جہاں اس کی ضرورت ہے۔
لیکن آپ صرف 10 واٹ کی سطح پر نہیں رک سکتے۔ اگر آپ بہت زیادہ توانائی کو ایک چھوٹے سے علاقے میں لگائیں، تو سبسٹریٹ ہولڈر خراب ہو سکتا ہے، یا لیمپ بھی خراب ہو سکتا ہے۔ آپ کو یقین کرنا ہوگا کہ آپ کے کولنگ سسٹم اس توانائی کو سنبھال سکتے ہیں، ورنہ حرارت ان جگہوں پر پہنچ جائے گی جہاں اس کی ضرورت نہیں ہے۔
یہ کیوں مددگار ہے؟
سب سے اچھی بات یہ ہے کہ آپ کا کام کرنے کا ماحول محفوظ ہو جاتا ہے۔ جب دیواریں حرارت نہیں پیدا کرتیں، تو آپ وہاں جاکر مرمت کر سکتے ہیں، یا ویفرز لوڈ کر سکتے ہیں، بغیر ماحولیاتی درجہ حرارت کی فکر کیے۔ یہ بہت آسان ہے۔
اس کے علاوہ، اس سے آپ کو ایسا کنٹرول ملتا ہے جو اوون سے حاصل نہیں ہوتا۔ آپ سبسٹریٹ کے درجہ حرارت کو اپنی مرضی کے مطابق تبدیل کر سکتے ہیں، بغیر اس بات کی فکر کیے کہ کمرے کی دیواریں کیا کر رہی ہیں۔ یہی وہ راز ہے جس کی بدولت پورے ویفر پر یکساں CNT نشوونما ممکن ہوتی ہے۔