چینی سائنس دانوں نے اعلیٰ معیار کے ’سنہری سیمی کنڈکٹر‘ انڈیم سیلینائیڈ (Indium Selenide) کی بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے ایک نیا طریقہ ایجاد کیا ہے، جو ایسی چِپس کی تیاری کی راہ ہموار کرتا ہے جو موجودہ سلیکون پر مبنی ٹیکنالوجی سے کہیں بہتر کارکردگی رکھتی ہیں۔
یہ تحقیق جمعے کے روز معروف جریدے سائنس (Science) میں آن لائن شائع کی گئی، جو بیجنگ یونیورسٹی اور رینمن یونیورسٹی آف چائنا کے محققین نے مشترکہ طور پر کی۔
انٹیگریٹڈ سرکٹس جدید اطلاعاتی ٹیکنالوجی کا بنیادی جزو ہیں۔ چونکہ سلیکون پر مبنی چِپس کی کارکردگی اپنے طبعی حدود کے قریب پہنچ رہی ہے، اس لیے دنیا بھر میں زیادہ موثر، کم توانائی خرچ کرنے والے سیمی کنڈکٹرز کی تلاش ایک ترجیح بن چکی ہے۔
انڈیم سیلینائیڈ کو ’سنہری سیمی کنڈکٹر‘ کہا جاتا ہے، تاہم اس مادے کی اعلیٰ معیار میں بڑے پیمانے پر تیاری طویل عرصے سے ایک چیلنج بنی ہوئی ہے، جس کے باعث یہ ٹیکنالوجی عملی سطح پر عام استعمال میں نہ آسکی۔
بیجنگ یونیورسٹی کے اسکول آف فزکس کے پروفیسر لیو کائی ہوئی (Liu Kaihui) کے مطابق، اصل مسئلہ اس کی تیاری کے دوران انڈیم اور سیلینیم کے ایٹمی تناسب کو 1:1 کی درست مقدار میں برقرار رکھنا ہے۔
تحقیقی ٹیم نے ایک نیا طریقہ اپنایا جس میں انہوں نے بےترتیب ساخت والے انڈیم سیلینائیڈ فلم اور ٹھوس انڈیم کو بند ماحول میں گرم کیا۔ اس عمل میں بخارات بن کر نکلنے والے انڈیم ایٹمز فلم کے کنارے پر انڈیم سے بھرپور مائع سطح تشکیل دیتے ہیں، جو بتدریج اعلیٰ معیار کے انڈیم سیلینائیڈ کرسٹل پیدا کرتے ہیں جن کی ایٹمی ترتیب منظم ہوتی ہے۔
لیو کے مطابق، یہ طریقہ اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ ایٹمی تناسب درست رہے، اور یہ ایک ایسا بنیادی مسئلہ حل کرتا ہے جو اب تک انڈیم سیلینائیڈ کو تجربہ گاہ سے انجینئرنگ کے عملی استعمال تک لانے میں رکاوٹ بنا ہوا تھا۔
بیجنگ یونیورسٹی کے اسکول آف الیکٹرانکس کے محقق کیو چینگ گوانگ (Qiu Chengguang) نے بتایا کہ ٹیم نے کامیابی سے 5 سینٹی میٹر قطر کی انڈیم سیلینائیڈ ویفرز تیار کیں، اور ان پر اعلیٰ کارکردگی والے ٹرانزسٹرز کے بڑے پیمانے پر مجموعے بھی تعمیر کیے، جو براہ راست انٹیگریٹڈ چِپ ڈیوائسز میں استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
لیو نے مزید کہا کہ یہ پیش رفت اگلی نسل کی زیادہ کارکردگی اور کم توانائی والی چِپس کے لیے ایک نئی راہ کھولتی ہے، جن کا استعمال مصنوعی ذہانت، خودکار گاڑیوں، اور سمارٹ آلات میں بڑے پیمانے پر متوقع ہے۔
سائنس جریدے کے مبصرین نے اس کام کو "کرسٹل گروتھ (Crystal Growth) میں ایک پیش رفت” قرار دیا ہے۔
چین نے انڈیم سیلینائیڈ چِپس کی تیاری کا نیا طریقہ ایجاد کر لیا
