इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में और तेज गति की मांग
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अधिक गति और डेटा रखने की तैयारी
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तापमान को नियंत्रित करने की विधि
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थ्री डी तकनीक से तैयार हुआ है यह
राष्ट्रीय खबर
रांचीः इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग एक कंप्यूटर चिप की सतह पर पैक किए जा सकने वाले ट्रांजिस्टर की संख्या की सीमा के करीब पहुंच रहा है। इसलिए, चिप निर्माता दूसरी तकनीक आजमा रहे हैं। एक सतह पर लगातार छोटे ट्रांजिस्टर को निचोड़ने के बजाय, उद्योग ट्रांजिस्टर और अर्धचालक तत्वों की कई सतहों को स्टैक करने का लक्ष्य बना रहा है – एक खेत के घर को ऊंची इमारत में बदलने जैसा।
इस तरह के बहुस्तरीय चिप्स आज के इलेक्ट्रॉनिक्स की तुलना में कई गुना अधिक डेटा संभाल सकते हैं और कई अधिक जटिल कार्य कर सकते हैं। हालांकि, एक महत्वपूर्ण बाधा वह प्लेटफ़ॉर्म है जिस पर चिप्स बनाए जाते हैं। आज, भारी सिलिकॉन वेफ़र मुख्य मचान के रूप में काम करते हैं जिस पर उच्च गुणवत्ता वाले, एकल-क्रिस्टलीय अर्धचालक तत्व उगाए जाते हैं। किसी भी स्टैकेबल चिप में प्रत्येक परत के हिस्से के रूप में मोटी सिलिकॉन फ़्लोरिंग शामिल होनी चाहिए, जो कार्यात्मक अर्धचालक परतों के बीच किसी भी संचार को धीमा कर देती है।
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अब, एमआईटी इंजीनियरों ने इस बाधा को दूर करने का एक तरीका खोज लिया है, जिसमें एक बहुस्तरीय चिप डिज़ाइन है जिसके लिए किसी सिलिकॉन वेफ़र सब्सट्रेट की आवश्यकता नहीं होती है और यह अंतर्निहित परत के सर्किटरी को संरक्षित करने के लिए पर्याप्त कम तापमान पर काम करता है।
नेचर जर्नल में छपे एक अध्ययन में, टीम ने एक दूसरे के ऊपर सीधे उगाए गए उच्च गुणवत्ता वाले अर्धचालक पदार्थ की वैकल्पिक परतों के साथ एक बहुस्तरीय चिप बनाने के लिए नई विधि का उपयोग करने की रिपोर्ट की है।
यह विधि इंजीनियरों को किसी भी यादृच्छिक क्रिस्टलीय सतह पर उच्च-प्रदर्शन ट्रांजिस्टर और मेमोरी और लॉजिक तत्व बनाने में सक्षम बनाती है – न कि केवल सिलिकॉन वेफ़र्स के भारी क्रिस्टल मचान पर।
शोधकर्ताओं का कहना है कि इन मोटे सिलिकॉन सब्सट्रेट के बिना, कई अर्धचालक परतें अधिक सीधे संपर्क में हो सकती हैं, जिससे परतों के बीच बेहतर और तेज़ संचार और गणना हो सकती है।
शोधकर्ताओं की कल्पना है कि इस विधि का उपयोग लैपटॉप या पहनने योग्य उपकरणों के लिए स्टैक्ड चिप्स के रूप में ए आई हार्डवेयर बनाने के लिए किया जा सकता है,
जो आज के सुपरकंप्यूटर जितना तेज़ और शक्तिशाली होगा और भौतिक डेटा केंद्रों के बराबर बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत कर सकता है। एमआईटी में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर और अध्ययन के लेखक जीहवान किम कहते हैं, इस सफलता से सेमीकंडक्टर उद्योग के लिए अपार संभावनाएं खुलती हैं, जिससे पारंपरिक सीमाओं के बिना चिप्स को स्टैक किया जा सकता है। इससे एआई, लॉजिक और मेमोरी में अनुप्रयोगों के लिए कंप्यूटिंग शक्ति में ऑर्डर-ऑफ-मैग्नीट्यूड सुधार हो सकता है।किम के समूह ने बताया कि उन्होंने तैयार चिप्स पर सेमीकंडक्टिंग
सर्किटरी की विविध स्थलाकृति के समान, अनाकार सतहों पर उच्च गुणवत्ता वाली सेमीकंडक्टिंग सामग्री विकसित करने की एक विधि विकसित की है।
उन्होंने जो सामग्री विकसित की, वह एक प्रकार की 2D सामग्री थी जिसे ट्रांज़िशन-मेटल डाइचेलकोजेनाइड्स या टीएमडी के रूप में जाना जाता है, जिसे छोटे, उच्च-प्रदर्शन ट्रांजिस्टर बनाने के लिए सिलिकॉन का एक आशाजनक उत्तराधिकारी माना जाता है। ऐसी 2 डी सामग्री एक परमाणु जितने छोटे पैमाने पर भी अपने अर्धचालक गुणों को बनाए रख सकती है, जबकि सिलिकॉन का प्रदर्शन तेजी से कम हो जाता है।
किम और उनके सहयोगियों ने पहले एक सिलिकॉन वेफ़र को सिलिकॉन डाइऑक्साइड की एक बहुत पतली फिल्म, या मास्क में कवर किया, जिसे उन्होंने छोटे छिद्रों, या जेबों के साथ पैटर्न किया। फिर उन्होंने मास्क के ऊपर परमाणुओं की एक गैस प्रवाहित की और पाया कि परमाणु बीज के रूप में जेबों में बस गए।
जेबों ने बीजों को नियमित, एकल-क्रिस्टलीय पैटर्न में बढ़ने के लिए सीमित कर दिया। लेकिन उस समय, यह विधि केवल 900 डिग्री सेल्सियस के आसपास ही काम करती थी। किम कहते हैं, आपको इस एकल-क्रिस्टलीय सामग्री को 400 सेल्सियस से नीचे विकसित करना होगा, अन्यथा अंतर्निहित सर्किटरी पूरी तरह से पक जाएगी और बर्बाद हो जाएगी। इसलिए, हमारा होमवर्क था, हमें 400 सेल्सियस से कम तापमान पर एक समान तकनीक का उपयोग करना था। अगर हम ऐसा कर सकते हैं, तो प्रभाव काफी बड़ा होगा।
