ٹرانزسٹر جو خصوصیات کو تبدیل کر سکتے ہیں کل کے سیمی کنڈکٹرز کی ترقی میں اہم عناصر ہیں۔ جب معیاری ٹرانزسٹر اس حد تک پہنچ جاتے ہیں کہ وہ کتنے چھوٹے ہو سکتے ہیں، اسی تعداد میں یونٹس پر زیادہ فنکشنز کا ہونا بہتر میموری اور زیادہ طاقتور کمپیوٹرز کے لیے چھوٹے، توانائی کی بچت والے سرکٹس کی ترقی کو فعال کرنے میں تیزی سے اہم ہو جاتا ہے۔ سویڈن میں لنڈ یونیورسٹی کے محققین نے یہ دکھایا ہے کہ نئے قابل ترتیب ٹرانزسٹر کیسے بنائے جائیں اور ایک نئی، زیادہ درست سطح پر کنٹرول کیا جائے۔
بہتر، زیادہ طاقتور اور کارآمد سرکٹس کی مسلسل بڑھتی ہوئی ضرورت کے پیش نظر، ری کنفیگر ایبل ٹرانزسٹرز میں کافی دلچسپی ہے۔ ان کا فائدہ یہ ہے کہ معیاری سیمی کنڈکٹرز کے برعکس، ٹرانزسٹر کی خصوصیات کو تیار کرنے کے بعد تبدیل کرنا ممکن ہے۔
تاریخی طور پر، کمپیوٹر کی کمپیوٹیشنل طاقت اور کارکردگی کو سلیکون ٹرانزسٹر کے سائز (جسے مور کا قانون بھی کہا جاتا ہے) کو کم کرکے بہتر بنایا گیا ہے۔ لیکن اب ایک ایسا مرحلہ آ گیا ہے جہاں ان خطوط پر ترقی کو جاری رکھنے کے اخراجات بہت زیادہ ہو گئے ہیں، اور کوانٹم میکانکس کے مسائل پیدا ہو گئے ہیں جس نے ترقی کو سست کر دیا ہے۔
اس کے بجائے، نئے مواد، اجزاء اور سرکٹس کی تلاش جاری ہے۔ لنڈ یونیورسٹی III-V مواد میں عالمی رہنماؤں میں شامل ہے، جو سلیکون کا متبادل ہے۔ یہ ایسے مواد ہیں جن میں اعلی تعدد ٹیکنالوجی (جیسے مستقبل کے 6G اور 7G نیٹ ورکس کے حصے)، آپٹیکل ایپلی کیشنز اور تیزی سے توانائی کی بچت کرنے والے الیکٹرانک اجزاء کی ترقی میں کافی صلاحیت ہے۔
اس صلاحیت کو حاصل کرنے کے لیے فیرو الیکٹرک مواد کا استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ خاص مواد ہیں جو برقی میدان کے سامنے آنے پر اپنے اندرونی پولرائزیشن کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ اس کا موازنہ ایک عام مقناطیس سے کیا جا سکتا ہے، لیکن مقناطیسی قطب شمالی اور جنوبی قطب کے بجائے، مواد کے ہر طرف مثبت اور منفی چارج کے ساتھ بجلی کے کھمبے بنتے ہیں۔ پولرائزیشن کو تبدیل کرکے، ٹرانزسٹر کو کنٹرول کرنا ممکن ہے۔ ایک اور فائدہ یہ ہے کہ مواد اپنی پولرائزیشن کو “یاد رکھتا ہے”، چاہے کرنٹ بند ہو۔
مواد کے ایک نئے امتزاج کے ذریعے، محققین نے فیرو الیکٹرک “اناج” بنائے ہیں جو ٹرانزسٹر میں ایک ٹنل جنکشن — ایک برقی برجنگ اثر — کو کنٹرول کرتے ہیں۔ یہ انتہائی چھوٹے پیمانے پر ہے — ایک اناج کا سائز 10 نینو میٹر ہے۔ وولٹیج یا کرنٹ میں اتار چڑھاؤ کی پیمائش کرنے سے، یہ شناخت کرنا ممکن ہو گیا ہے کہ جب انفرادی دانوں میں پولرائزیشن تبدیل ہوتی ہے اور اس طرح یہ سمجھنا کہ یہ ٹرانزسٹر کے رویے کو کیسے متاثر کرتا ہے۔
نئی شائع شدہ تحقیق نے نئے سرکٹ آرکیٹیکچرز بنانے کے لیے سرنگ کی رکاوٹوں کے ساتھ ٹرانجسٹروں کی شکل میں نئی فیرو الیکٹرک میموری کی جانچ کی ہے۔
“اس کا مقصد نیورومورفک سرکٹس بنانا ہے، یعنی ایسے سرکٹس جو مصنوعی ذہانت کے لیے ڈھال گئے ہیں کہ ان کی ساخت انسانی دماغ کے اس کے synapses اور نیورونز سے ملتی جلتی ہے،” Anton Eriksson، جنہوں نے حال ہی میں nanoelectronics میں ڈاکٹریٹ کی ڈگری مکمل کی ہے۔
نئے نتائج کے بارے میں خاص بات یہ ہے کہ فیرو الیکٹرک اناج کا استعمال کرتے ہوئے ٹنل جنکشن بنانا ممکن ہوا ہے جو کہ جنکشن سے براہ راست متصل ہیں۔ ان نینوگرینز کو پھر انفرادی سطح پر کنٹرول کیا جا سکتا ہے، جب کہ پہلے صرف اناج کے پورے گروپوں پر نظر رکھنا ممکن تھا، جنھیں ensembles کہا جاتا ہے۔ اس طرح، مواد کے الگ الگ حصوں کی شناخت اور کنٹرول ممکن ہے.
“اعلی درجے کی ایپلی کیشنز بنانے کے لیے، آپ کو پہلے انفرادی اناج میں جوہری سطح تک کی حرکیات کے ساتھ ساتھ موجود نقائص کو بھی سمجھنا چاہیے۔ مواد کی بڑھتی ہوئی سمجھ کو افعال کو بہتر بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد آپ نئے سیمی کنڈکٹرز بنا سکتے ہیں جس میں آپ خصوصیات کو تبدیل کر سکتے ہیں۔ وولٹیج کو تبدیل کر کے، آپ ایک ہی جزو میں مختلف افعال پیدا کر سکتے ہیں،” لارس-ایرک ورنرسن، نینو الیکٹرانکس کے پروفیسر کہتے ہیں۔
محققین نے اس بات کا بھی جائزہ لیا ہے کہ اس علم کو کس طرح مختلف طریقوں سے ٹرانسسٹر سے گزرنے والے سگنل کو جوڑ کر مختلف ری کنفیگرایبل ایپلی کیشنز بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، یہ نئے میموری سیلز یا زیادہ توانائی کے موثر ٹرانجسٹروں کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ٹرانزسٹر کی اس نئی قسم کو فیرو-ٹی ایف ای ٹی کہا جاتا ہے اور اسے ڈیجیٹل اور اینالاگ دونوں سرکٹس میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔
“دلچسپ بات یہ ہے کہ ان پٹ سگنل کو مختلف طریقوں سے ماڈیول کرنا ممکن ہے، مثال کے طور پر ٹرانزسٹر شفٹنگ فیز، فریکوئنسی دوگنا، اور سگنل مکسنگ۔ جیسا کہ ٹرانزسٹر اپنی خصوصیات کو یاد رکھتا ہے، یہاں تک کہ جب کرنٹ بند ہو، اس کی کوئی ضرورت نہیں ہے۔ ہر بار جب سرکٹ استعمال ہوتا ہے تو اسے دوبارہ ترتیب دینے کے لیے،” نینو الیکٹرانکس میں ڈاکٹریٹ کے طالب علم ژونگیو شن زو کہتے ہیں۔
ان ٹرانزسٹروں کا ایک اور فائدہ یہ ہے کہ یہ کم وولٹیج پر کام کر سکتے ہیں۔ یہ انہیں توانائی کے قابل بناتا ہے، جس کی ضرورت ہوگی، مثال کے طور پر، کل کے وائرلیس مواصلات، چیزوں کے انٹرنیٹ اور کوانٹم کمپیوٹرز میں۔
“میں اسے بین الاقوامی سطح پر اعلیٰ درجے کی تحقیق سمجھتا ہوں۔ یہ اچھی بات ہے کہ لنڈ اور سویڈن میں ہم سیمی کنڈکٹرز کے حوالے سے سب سے آگے ہیں، خاص طور پر یورپی یونین کے حال ہی میں نافذ کردہ چپس ایکٹ کے پیش نظر، جس کا مقصد سیمی کنڈکٹرز کے حوالے سے یورپ کی پوزیشن کو مضبوط کرنا ہے۔” لارس-ایرک ورنرسن کہتے ہیں.
>Source link>
>>Join our Facebook Group be part of community. <<