میٹل ٹرمینیٹر گیلیم

 

ایک بہت ہی جادوئی دھات ہے۔ روزمرہ کی زندگی میں یہ پارے کی طرح مائع کی شکل میں ظاہر ہوتا ہے۔ اگر آپ اسے ڈبے پر گرائیں گے تو آپ کو یہ جان کر حیرت ہوگی کہ بوتل کاغذ کی طرح ٹوٹ پھوٹ کا شکار ہو جاتی ہے اور جب آپ اسے ٹھونستے ہیں تو ٹوٹ جاتی ہے۔ اس کے علاوہ، یہ رجحان اس وقت بھی پیش آئے گا جب اسے تانبے اور لوہے جیسی دھاتوں پر گرایا جائے گا۔ اسے ’’میٹل ٹرمینیٹر‘‘ کہا جا سکتا ہے۔ اس میں ایسی خصوصیات کی کیا وجہ ہے؟ آج ہم دھاتی گیلیم کی دنیا میں داخل ہونے جا رہے ہیں۔

گیلیم بذات خود کوئی سیمی کنڈکٹر نہیں ہے، بلکہ گیلیم پر مبنی مرکبات کا ایک سلسلہ ہے جو آرسینک، نائٹروجن، سیلینیم، ٹیلوریم، فاسفورس، اینٹیمونی اور دیگر دھاتوں اور غیر دھاتوں کے ساتھ تشکیل پاتا ہے اور یہ تمام اعلیٰ معیار کے سیمی کنڈکٹر مواد ہیں اور ان کی نشوونما کے لیے اہم مواد ہیں۔ مائیکرو الیکٹرانک آلات اور آپٹو الیکٹرانک آلات۔ یہ بھی کہا جا سکتا ہے کہ گیلیم سیمی کنڈکٹر مواد کی ترقی کی سمت لے جاتا ہے اور الیکٹرانک معلومات کے دور کا نیویگیٹر ہے۔

Gallium arsenide (GaAs) سیمی کنڈکٹر مواد کی دوسری نسل کا نمائندہ ہے۔ اس کی قیمت زیادہ ہونے کی وجہ سے اسے "سیمی کنڈکٹر اشرافیہ" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ اس میں اعلی تعدد، تیز رفتار، اعلی درجہ حرارت مزاحمت، کم درجہ حرارت کی اچھی کارکردگی، کم شور اور مضبوط تابکاری مزاحمت کے فوائد ہیں۔ ، لہذا یہ مائیکرو الیکٹرانک آلات کے میدان میں ایک اہم مقام رکھتا ہے۔ گیلیم آرسنائیڈ ایک نیم موصل مواد اور سیمی کنڈکٹر مواد کے طور پر دوگنا کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ نیم موصل گیلیم آرسنائڈ مواد بنیادی طور پر ریڈار، سیٹلائٹ ٹیلی ویژن نشریات، مائکروویو اور ملی میٹر لہر مواصلات، وائرلیس مواصلات اور آپٹیکل فائبر مواصلات میں استعمال ہوتے ہیں؛ سیمی کنڈکٹر گیلیم آرسنائیڈ مواد بنیادی طور پر آپٹیکل کمیونیکیشن ایکٹیو ڈیوائسز (ایل ڈی)، سیمی کنڈکٹر لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈز (ایل ای ڈی)، مرئی لائٹ لیزرز، قریب انفراریڈ لیزرز، کوانٹم ویل ہائی پاور لیزرز اور اعلی کارکردگی والے سولر سیلز اور دیگر آپٹیکل الیکٹرانک شعبوں میں استعمال ہوتے ہیں۔ . اس کے علاوہ، گیلیم آرسنائیڈ فوجی میدان میں ایک اہم کردار ادا کرتا ہے اور بنیادی طور پر ریڈار، الیکٹرانک جنگ، سیٹلائٹ کمیونیکیشن وغیرہ میں استعمال ہوتا ہے، جن میں ریڈار ایپلی کیشنز کا تناسب تقریباً 60% ہے۔

Gallium nitride (GaN) ایک اہم تیسری نسل کا سیمی کنڈکٹر مواد ہے جس میں منفرد برقی مقناطیسی اور نظری خصوصیات ہیں جیسے کہ اعلی استحکام، اعلی سختی، وسیع توانائی کا فرق اور اعلی پگھلنے کا مقام۔ یہ اس وقت دنیا کے جدید ترین سیمی کنڈکٹر مواد میں سے ایک ہے۔ . اس مضمون کے شروع میں جس موبائل فون کے فاسٹ چارجر کا ذکر کیا گیا ہے وہ فاسٹ چارجنگ کے شعبے میں گیلیم نائٹرائڈ کا اطلاق ہے۔ زیادہ طاقت، چھوٹے سائز، اور بہتر گرمی کی کھپت کے فوائد کے ساتھ، گیلیم نائٹرائڈ چارجر آسانی سے چھوٹے سائز میں زیادہ طاقت حاصل کر سکتے ہیں اور آہستہ آہستہ چارجر انڈسٹری میں نئے پسندیدہ بن گئے ہیں۔ فی الحال، ملٹری اور ایرو اسپیس کے شعبوں کا مجموعی GaN ڈیوائس مارکیٹ کا 40% حصہ ہے، اور سب سے بڑی ایپلی کیشن مارکیٹ اب بھی ریڈار اور الیکٹرانک وارفیئر سسٹم ہے۔ جاپان کی ناگویا یونیورسٹی کے اسامو آکاساکی اور ہیروشی امانو اور ریاستہائے متحدہ کی کیلیفورنیا یونیورسٹی کے شوجی ناکامورا، سانتا باربرا کے GaN پر مبنی ہائی برائٹنیس بلیو لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈ نئی توانائی کے شعبے میں ایک اہم پیش رفت ہے۔ روشنی کے ذرائع کو بچانے اور سفید روشنی ایل ای ڈی کی تحقیق کی بنیاد رکھی۔ نتائج نے طبیعیات میں 2014 کا نوبل انعام بھی جیتا تھا۔

گیلیم آکسائیڈ (Ga2O3) سیمی کنڈکٹرز کی چوتھی نسل کا ایک عام نمائندہ ہے اور اسے "سیمی کنڈکٹر آسمان میں نیا ستارہ" بھی کہا جاتا ہے۔ ابھرتے ہوئے پاور سیمی کنڈکٹر میٹریل کے طور پر، اس کے وسیع بینڈ گیپ اور تھرڈ جنریشن سیمی کنڈکٹر میٹریل سلکان کاربائیڈ (SiC) اور گیلیم نائٹرائڈ (GaN) کے مقابلے میں بہترین luminescence خصوصیات کے ساتھ، اس کے اعلیٰ طاقت اور آپٹو الیکٹرانک آلات کے میدان میں استعمال کے فوائد ہیں۔ تیزی سے واضح. حالیہ برسوں میں، گیلیم آکسائیڈ کرسٹل گروتھ ٹیکنالوجی میں پیش رفت نے متعلقہ پتلی فلم ایپیٹیکسی، ہائی برائٹنس الٹرا وائلٹ ایل ای ڈی اور دیگر آلات کی تحقیق کو بہت فروغ دیا ہے، اور الٹرا وائیڈ بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹرز کے میدان میں ایک بین الاقوامی تحقیق کا مرکز بن گیا ہے۔