تاریخی ارتقاء اور کاربن نانوٹوب ٹرانجسٹروں کی موجودہ صورتحال
حال ہی میں ، ماہرین تعلیم پینگ لیامو اور پیکنگ یونیورسٹی کے پروفیسر ژانگ ژیانگ کی سربراہی میں ایک ٹیم نے 90 نانوومیٹر کاربن نانوٹوب ٹرانجسٹروں کے میدان میں نمایاں پیشرفت کی ہے۔یہ کامیابی اس بات کی نشاندہی کرتی ہے کہ انتہائی مربوط کاربن نانوٹوب ٹرانجسٹر نہ صرف 90 نینو میٹر اور اعلی ٹکنالوجی نوڈس میں بڑی صلاحیت کا مظاہرہ کرتے ہیں ، بلکہ کاربن پر مبنی سیمیکمڈکٹرز کے اطلاق کے امکانات کا بھی خاطر خواہ ثبوت فراہم کرتے ہیں۔اس سے بھی زیادہ قابل ذکر بات یہ ہے کہ یہ تحقیق نہ صرف آل کاربن پر مبنی انٹیگریٹڈ سرکٹس کی تحقیق میں کاربن نانوٹوبس کی گہری بصیرت کا مظاہرہ کرتی ہے ، بلکہ اس کی اطلاع میگزین "نیچر الیکٹرانکس" نے بھی دی ہے ، جس میں ایک نئی تکنیکی کی آمد کا آغاز کیا گیا ہے۔دور.
تاریخ کی طرف مڑ کر ، 2005 میں ، انٹیل نے سلیکن پر مبنی این قسم کے ٹرانجسٹروں کو پیچھے چھوڑتے ہوئے کاربن نانوٹوبس کے امکان کے بارے میں ایک مقالے میں شکوک و شبہات کا اظہار کیا۔تاہم ، جیسے جیسے وقت گزرتا جارہا ہے ، مور کا قانون آہستہ آہستہ ختم ہوجاتا ہے ، اور سلیکن پر مبنی مواد کے متبادل تلاش کرنا انفارمیشن انڈسٹری کی ترقی کے لئے ایک اہم سمت بن گیا ہے۔اگرچہ کاربن نانوٹوبس کو ممکنہ متبادل کے طور پر دیکھا جاتا ہے ، لیکن روایتی ڈوپنگ کے عمل کے دوران ٹرانجسٹر بنانے میں بہت سارے چیلنجز باقی ہیں۔
2007 میں ، ماہرین تعلیم پینگ لیانماؤ کی ٹیم نے کاربن نانوٹیوب سی ایم او ایس ڈیوائسز تیار کرنے کے لئے انقلابی غیر ڈوپنگ طریقہ کی تجویز پیش کی اور اسی سائز کے سلیکن پر مبنی ٹرانجسٹروں کی کارکردگی سے زیادہ کارکردگی کے ساتھ کاربن نانوٹوب ٹرانجسٹر تیار کیا۔دس سال بعد ، 2017 میں ، ٹیم نے سائنس میں 5 نانوومیٹر ٹکنالوجی نوڈ پر ٹاپ گیٹ کاربن نانوٹوب فیلڈ اثر ٹرانجسٹروں پر تحقیق شائع کی ، جس نے اندرونی کارکردگی اور بجلی کی کھپت کے جامع اشارے کے لحاظ سے اس آلے کے اہم فوائد کا مظاہرہ کیا۔
مارکیٹ میں کاربن پر مبنی مواد کے اطلاق کے امکانات
مارکیٹ ریسرچ آرگنائزیشن آئیڈ ٹیکیکس نے نشاندہی کی کہ چونکہ سلیکن پر مبنی آلات کا سائز جسمانی حدود کے قریب ہوجاتا ہے ، سلیکن مواد کی لچکدار پروسیسنگ آہستہ آہستہ رکاوٹوں کا سامنا کر رہی ہے۔ایک ہی وقت میں ، کاربن پر مبنی مواد میں کامیابیاں لچکدار الیکٹرانکس کے لئے نئے اختیارات فراہم کرتی ہیں۔خاص طور پر ، کاربن نانوٹوبس (CNTs) اور گرافین کو ان کی عمدہ برقی خصوصیات ، روشنی کی ترسیل اور استحکام کی وجہ سے لچکدار الیکٹرانکس کے میدان میں مثالی مواد کے طور پر پہچانا جاتا ہے۔
جدید ترین مواد کی مارکیٹ کے لئے وسیع امکانات
جدید مواد ایک ایسا فیلڈ ہے جس میں طرح طرح کے مواد شامل ہیں ، جیسے نانوٹوبس ، نانوفائبرز ، گرافین ، دیگر دو جہتی مواد ، کوانٹم ڈاٹ ، میٹومیٹریلیز ، ایروجیلس ، بائیو میٹریلز ، وغیرہ۔ مواد کی انفارمیٹکس اور نئے پروسیسنگ کے طریقوں کی نشوونما جیسے تھری ڈی پرنٹنگاور اضافی مینوفیکچرنگ مواد کی سائنس کی ترقی کے لئے مضبوط محرک فراہم کرتی ہے۔ان مواد کی کلیدی خصوصیات میں برقی مقناطیسی مداخلت کی شیلڈنگ ، تھرمل مینجمنٹ ، کم (یا منفی) کاربن فوٹ پرنٹ ، اور اوپٹ الیکٹرانک خصوصیات شامل ہیں ، جو سیمیکمڈکٹر اور جدید پیکیجنگ مینوفیکچرنگ کے عمل کے ارتقا کو آگے بڑھائیں گی۔آئی ڈی ٹیکیکس کی پیش گوئی کے مطابق ، یہ جدید مواد مندرجہ ذیل ابھرتی ہوئی مارکیٹوں میں ایک اہم کردار ادا کریں گے۔
الیکٹرک گاڑیاں: 2041 تک زمین ، سمندر اور ہوا پر بجلی کی گاڑیوں کا بازار 2.3 ٹریلین ڈالر تک پہنچنے کی امید ہے۔
پہننے کے قابل آلات: 2025 تک مارکیٹ کا سائز 138 بلین امریکی ڈالر تک پہنچنے کی امید ہے۔
خود مختار گاڑیاں (ADAs): توقع کی جارہی ہے کہ 2042 تک ، مسافر گاڑیوں کا 25 ٪ میل خودمختار گاڑیوں کے ذریعہ مکمل ہوجائے گا۔
کاربن کی گرفتاری ، استعمال اور اسٹوریج (سی سی یو): 2040 تک ، عالمی کاربن کی گرفتاری کی گنجائش 1،265 ملین ٹن تک پہنچنے کی توقع ہے۔
5 جی اور انڈسٹری 4.0: 2032 تک 5 جی مارکیٹ 1 ٹریلین ڈالر تک پہنچنے کی امید ہے۔
آخر میں:
کاربن نانوٹوب ٹرانجسٹروں کی تحقیق اور ترقی نہ صرف سیمیکمڈکٹر ٹکنالوجی میں ایک اہم پیشرفت کی نمائندگی کرتی ہے ، بلکہ مستقبل میں مادوں کی سائنس کے وسیع ترقیاتی امکانات کو بھی بیان کرتی ہے۔چونکہ مزید تحقیق اور اطلاق کے معاملات سامنے آتے ہیں ، ہم توقع کرسکتے ہیں کہ متعدد شعبوں میں کاربن پر مبنی مواد کا اطلاق تکنیکی جدت اور صنعتی تبدیلی کو فروغ دینے میں ایک کلیدی عنصر بن جائے گا۔