Mengawal suhu dengan tepat untuk cip kuantum
Apabila kita beralih daripada menggunakan PCB biasa kepada pembuatan cip kuantum, cara pengendalian haba perlu diubah sepenuhnya. Kaedah penggunaan ketuhar konveksi biasa sudah tidak mencukupi lagi.
Itulah sebabnya kami menggunakan stesen pemanasan inframerah digital. Kaedah ini membolehkan tenaga dipancarkan secara tepat ke kawasan yang diperlukan, tanpa menyebabkan bahagian lain di kawasan kerja menjadi terlalu panas.
Kunci utamanya ialah panjang gelombang.
Pemproses kuantum beroperasi pada suhu hampir sifar mutlak. Namun, untuk membina dan menggabungkan komponen-komponen tersebut, diperlukan haba yang sangat tinggi. Kami menggunakan pemancar inframerah berpanjang gelombang pendek, kerana ia dapat menembusi bahan dengan lebih efektif. Radiasi berpanjang gelombang panjang pula hanya akan memantul di permukaan saja. Dengan mengatur panjang gelombang dengan tepat, kita dapat memanaskan bahan pelekat atau bahan pengikat secara langsung. Ini merupakan satu-satunya cara untuk mengelakkan substrat daripada rosak akibat haba yang berlebihan.
Tidak ada lagi teka-teki.
Kami menggunakan stesen pemanasan digital kerana “cukup dekat” bukanlah pilihan yang boleh diterima. Kami bergantung pada sistem PID untuk memastikan suhu tetap stabil dalam lingkungan ±1°C.
Bayangkanlah, jika suhu naik sebanyak lima darjah sahaja, ia boleh merosakkan komponen-komponen sensitif dalam litar kuantum. Untuk mengelakkan perkara ini, kami menggunakan termokopel berkualiti tinggi di kawasan pemanasan. Dengan cara ini, kawalan suhu dapat dilakukan dengan tepat pada masa nyata.
Namun, ada juga cabarannya.
Anda tidak boleh sekadar menyambungkan alat ini ke suis elektrik dan menganggap tugas selesai. Anda memerlukan bekalan kuasa yang stabil. Jika berlaku lonjakan voltan, lampu inframerah akan berkelip-kelip, dan ketepatan suhu akan terjejas.
Selain itu, intensiti haba yang dihasilkan oleh lampu ini sangat tinggi. Jika sistem penyejukan tidak mencukupi, badan alat tersebut akan menjadi panas, dan sensor-sensor akan memberikan bacaan yang tidak tepat. Ini akan merosakkan keseluruhan cip yang dibuat. Ia memang menyusahkan, tetapi ia boleh dielakkan.
Kami merancang stesen pemanasan ini agar boleh digunakan sebagai pengganti unit kawalan suhu di bilik bersih. Saiznya yang kecil membolehkannya dimasukkan ke dalam kotak vakum atau ruang khusus lain. Ia merupakan pertukaran yang mudah: anda mendapat ketepatan yang tinggi, tetapi perlu berhati-hati dalam menguruskan haba di kawasan tersebut.