ការឆ្លាក់ដោយប្រើសីតុណ្ហភាពត្រជាក់អនុញ្ញាតឱ្យដំណើរការសម្ភារៈកាន់តែច្បាស់លាស់ និងអាចគ្រប់គ្រងបាន

ដោយសារតែការផលិតកម្រិតខ្ពស់បន្តជំរុញឆ្ពោះទៅរកភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ការគ្រប់គ្រងដំណើរការកាន់តែតឹងរ៉ឹង និងភាពឆបគ្នានៃសម្ភារៈកាន់តែទូលំទូលាយ បច្ចេកវិទ្យាឆ្លាក់កំពុងវិវត្តទៅតាមនោះ។ ការឆ្លាក់ដោយសីតុណ្ហភាពត្រជាក់ តាមរយៈការគ្រប់គ្រងយ៉ាងច្បាស់លាស់នៃសីតុណ្ហភាពបន្ទប់ និងស្រទាប់ខាងក្រោម អនុញ្ញាតឱ្យមានដំណើរការដែលមានស្ថេរភាព និងអាចធ្វើម្តងទៀតបាន សូម្បីតែនៅមាត្រដ្ឋានណាណូម៉ែត្រក៏ដោយ។ វាបានក្លាយជាដំណើរការដ៏សំខាន់មួយក្នុងការផលិតឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក ការផលិតឧបករណ៍ហ្វូតូនិក ការផលិត MEMS និងវេទិកាស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ។

តើការឆ្លាក់ដោយប្រើសីតុណ្ហភាពត្រជាក់ជាអ្វី?
ការឆ្លាក់​ដោយ​សីតុណ្ហភាព​ត្រជាក់ គឺជាដំណើរការ​ឆ្លាក់​ដែលមានមូលដ្ឋានលើប្លាស្មា ដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅសីតុណ្ហភាពទាបបំផុត ជាធម្មតាមានចាប់ពី -80 °C ដល់ -150 °C ឬទាបជាងនេះ។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការ ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានរក្សានៅសីតុណ្ហភាពត្រជាក់ជ្រៅដែលមានស្ថេរភាព ដែលអនុញ្ញាតឱ្យផលិតផលរងប្រតិកម្មបង្កើតជាស្រទាប់អសកម្មដែលគ្រប់គ្រងបាននៅលើផ្ទៃសម្ភារៈ។ យន្តការនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវភាពជាក់លាក់នៃការឆ្លាក់ និងការគ្រប់គ្រងដំណើរការ។

យន្តការសំខាន់ៗរួមមាន៖
* ការ​ឆ្លាក់​ចំហៀង​ដែល​ត្រូវ​បាន​ទប់ស្កាត់៖ ការ​ធ្វើ​ឲ្យ​ជញ្ជាំង​ចំហៀង​មាន​ភាព​ស្អិត​ដែល​ប្រសើរ​ឡើង​បង្កើត​បាន​ជា​ទម្រង់​ត្រង់​ជាង និង​បញ្ឈរ​ជាង​មុន។
* ឯកសណ្ឋានប្រតិកម្មប្រសើរឡើង៖ សីតុណ្ហភាពទាបកាត់បន្ថយការប្រែប្រួលអត្រាប្រតិកម្ម ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពរចនាសម្ព័ន្ធ។
* គុណភាពផ្ទៃខ្ពស់៖ ភាពរដុបនៃផ្ទៃដែលថយចុះគាំទ្រដល់ឧបករណ៍អុបទិក និងអេឡិចត្រូនិចដែលងាយប្រតិកម្មខ្ពស់។

គុណសម្បត្តិសំខាន់ៗនៃការឆ្លាក់ដោយប្រើសីតុណ្ហភាពត្រជាក់
១. សមត្ថភាពសមាមាត្រទិដ្ឋភាពខ្ពស់
ការឆ្លាក់​ដោយ​សីតុណ្ហភាព​ត្រជាក់​អាច​ឱ្យ​មាន​សមាមាត្រ​ទិដ្ឋភាព​ខ្ពស់​ខ្លាំង​ជាមួយ​នឹង​ជញ្ជាំង​ចំហៀង​បញ្ឈរ ដែល​ធ្វើ​ឱ្យ​វា​ល្អ​សម្រាប់​ការ​ឆ្លាក់​ស៊ីលីកុន​ជ្រៅ មីក្រូឆានែល និង​រចនាសម្ព័ន្ធ MEMS ស្មុគស្មាញ។

2. ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃដំណើរការដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងសមត្ថភាពធ្វើម្តងទៀតបាន
ការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពត្រជាក់ជ្រៅធ្វើឱ្យអត្រាឆ្លាក់មានស្ថេរភាព ដោយគាំទ្រដល់បរិយាកាសផលិតកម្មដែលទាមទារភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាយ៉ាងតឹងរ៉ឹងពីមួយបាច់ទៅមួយបាច់។

៣. ភាពឆបគ្នានៃសម្ភារៈទូលំទូលាយ
ការឆ្លាក់ដោយប្រើសីតុណ្ហភាពត្រជាក់គឺសមរម្យសម្រាប់សម្ភារៈជាច្រើនប្រភេទ រួមមាន៖
* ស៊ីលីកុន
* អុកស៊ីដ
* នីទ្រីត
* ប៉ូលីមែរដែលបានជ្រើសរើស
* សម្ភារៈហ្វូតូនិកដូចជាលីចូមនីអូបេត (LiNbO₃)

៤. កាត់បន្ថយការខូចខាតលើផ្ទៃ
ការទម្លាក់គ្រាប់បែកអ៊ីយ៉ុងទាបកាត់បន្ថយការបង្កើតពិការភាព ដែលធ្វើឱ្យដំណើរការនេះស័ក្តិសមសម្រាប់សមាសធាតុអុបទិក ឧបករណ៍រាវរកអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធដែលមានភាពរសើបខ្ពស់។

សមាសធាតុស្នូលនៃប្រព័ន្ធឆ្លាក់គ្រីស្តាល់ត្រជាក់
ប្រព័ន្ធឆ្លាក់គ្រីស្តាល់ធម្មតាមួយមាន៖
* បន្ទប់ Cryogenic និងដំណាក់កាលអេឡិចត្រូតត្រជាក់សម្រាប់ប្រតិបត្តិការសីតុណ្ហភាពទាបបំផុតដែលមានស្ថេរភាព
* ប្រភពប្លាស្មា (RF / ICP) ដើម្បីបង្កើតប្រភេទសត្វដែលមានប្រតិកម្មដង់ស៊ីតេខ្ពស់
* ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព (ឧបករណ៍ត្រជាក់) ដើម្បីរក្សាបង្អួចដំណើរការឱ្យមានស្ថេរភាព
* ប្រព័ន្ធចែកចាយឧស្ម័ន ដែលគាំទ្រឧស្ម័នដូចជា SF₆ និង O₂
* ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងរង្វិលជុំបិទជិតដែលសម្របសម្រួលសីតុណ្ហភាព សម្ពាធ ថាមពល និងលំហូរឧស្ម័ន
ក្នុងចំណោមទាំងនេះ ប្រសិទ្ធភាពនៃការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពគឺជាកត្តាសំខាន់ដែលកំណត់ស្ថេរភាពដំណើរការរយៈពេលវែង និងភាពអាចធ្វើម្តងទៀត។

ការសម្របសម្រួលកម្ដៅក្នុងដំណើរការផលិតមីក្រូ និងណាណូ
នៅក្នុងដំណើរការផលិតមីក្រូ និងណាណូជាក់ស្តែង ប្រព័ន្ធឆ្លាក់គ្រីយ៉ូហ្សែនិចត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់រួមជាមួយនឹងប្រព័ន្ធមីក្រូម៉ាឈីនឡាស៊ែរ។ កម្មវិធីធម្មតារួមមានការបង្កើតកញ្ចក់តាមរយៈការបង្កើត ការផលិតឧបករណ៍ហ្វូតូនិក និងការសម្គាល់បន្ទះស្តើង។

ខណៈពេលដែលគោលបំណងកម្ដៅរបស់ពួកគេខុសគ្នា៖
* ការឆ្លាក់​ដោយ​សីតុណ្ហភាព​ត្រជាក់​តម្រូវ​ឱ្យ​រក្សា​បន្ទះ​វ៉ាហ្វឺរ​នៅ​សីតុណ្ហភាព​ត្រជាក់​ជ្រៅ
* ប្រព័ន្ធឡាស៊ែរតម្រូវឱ្យរក្សាប្រភពឡាស៊ែរនៅក្នុងបង្អួចប្រតិបត្តិការតូចចង្អៀត ជិតនឹងសីតុណ្ហភាពបន្ទប់
ដំណើរការទាំងពីរទាមទារស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាពពិសេស។
ដើម្បីធានាបាននូវថាមពលបញ្ចេញឡាស៊ែរដែលមានស្ថេរភាព គុណភាពធ្នឹម និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃដំណើរការរយៈពេលវែង ម៉ាស៊ីនត្រជាក់ទឹកឡាស៊ែរដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅ។ នៅក្នុងកម្មវិធីឡាស៊ែរដែលមានល្បឿនលឿនបំផុត ភាពត្រឹមត្រូវនៃការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាព ±0.1 °C ឬប្រសើរជាងនេះ (ដូចជា ±0.08 °C) ជារឿយៗត្រូវបានទាមទារ។

នៅក្នុងបរិយាកាសឧស្សាហកម្ម និងការស្រាវជ្រាវពិតប្រាកដ ម៉ាស៊ីនត្រជាក់ដែលមានសីតុណ្ហភាពថេរ ដូចជា ម៉ាស៊ីនត្រជាក់ឡាស៊ែរលឿនបំផុត TEYU CWUP-20 PRO ដែលមានស្ថេរភាពសីតុណ្ហភាព ±0.08°C ផ្តល់នូវការគ្រប់គ្រងកម្ដៅដែលអាចទុកចិត្តបានក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការរយៈពេលវែង។ រួមជាមួយនឹងប្រព័ន្ធឆ្លាក់សីតុណ្ហភាពត្រជាក់ ម៉ាស៊ីនត្រជាក់ដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ទាំងនេះបង្កើតបានជាក្របខ័ណ្ឌគ្រប់គ្រងកម្ដៅដ៏ពេញលេញ និងសម្របសម្រួលសម្រាប់ការផលិតខ្នាតមីក្រូ និងណាណូ។

កម្មវិធីធម្មតា
* ការឆ្លាក់ដោយប្រើសីតុណ្ហភាពត្រជាក់ត្រូវបានអនុវត្តយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុង៖
* ការឆ្លាក់អ៊ីយ៉ុងប្រតិកម្មជ្រៅ (DRIE)
* ការផលិតរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈីបហ្វូតូនិក
* ការផលិតឧបករណ៍ MEMS
* ដំណើរការឆានែលមីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីឌីក
* រចនាសម្ព័ន្ធអុបទិកដែលមានភាពជាក់លាក់
* ការផលិតណាណូនៅលើវេទិកាស្រាវជ្រាវ
កម្មវិធីទាំងនេះទាំងអស់តម្រូវឱ្យមានការគ្រប់គ្រងយ៉ាងតឹងរ៉ឹងលើភាពបញ្ឈរនៃជញ្ជាំងចំហៀង ភាពរលោងនៃផ្ទៃ និងភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃដំណើរការ។

សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការឆ្លាក់​ដោយ​សីតុណ្ហភាព​ទាប​មិនមែន​គ្រាន់តែ​ជា​ការបន្ថយ​សីតុណ្ហភាព​នោះទេ។ វា​គឺ​អំពី​ការសម្រេចបាន​នូវ​លក្ខខណ្ឌ​កម្ដៅ​ដែលមាន​ស្ថេរភាព និង​គ្រប់គ្រង​យ៉ាង​ស៊ីជម្រៅ ដែល​អាចឱ្យ​មាន​កម្រិត​នៃ​ភាពជាក់លាក់ និង​ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា​លើសពី​ដែនកំណត់​នៃ​ដំណើរការ​ឆ្លាក់​ធម្មតា។ ដោយសារ​បច្ចេកវិទ្យា​ផលិត​ដោយ​ឧបករណ៍​អេឡិចត្រូនិក ហ្វូតូនិក និង​ណាណូ​បន្ត​រីកចម្រើន ការឆ្លាក់​ដោយ​សីតុណ្ហភាព​ទាប​កំពុង​ក្លាយជា​ដំណើរការ​ស្នូល​ដែលមិនអាចខ្វះបាន ហើយ​ប្រព័ន្ធ​គ្រប់គ្រង​សីតុណ្ហភាព​ដែល​អាច​ទុកចិត្តបាន​នៅតែ​ជា​មូលដ្ឋានគ្រឹះ​ដែល​អនុញ្ញាតឱ្យ​វា​ដំណើរការ​បាន​ពេញលេញ​។