سائنسدانوں نے ایک میموری ڈیوائس تیار کیا ہے جس میں بہترین سوئچنگ خصوصیات اور ڈیٹا اسٹوریج ایپلی کیشنز کے لیے کم بجلی کی ضرورت ہے۔

الیکٹروڈ کے درمیان سینڈویچ والی موصل فلم کے ساتھ مزاحم میموری کے آلات اعلی کارکردگی کی ضروریات کو پورا کر سکتے ہیں اور ڈیٹا اسٹوریج کے لیے کم بجلی کی ضروریات کے ساتھ اعلی کثافت والی میموری کو پورا کر سکتے ہیں۔ وہ مزاحمتی سوئچنگ خصوصیات کے حامل آلات ہیں جو اس جسمانی مظاہر کی طرف اشارہ کرتے ہیں جس میں ایک ڈائی الیکٹرک (الیکٹریکل انسولیٹر جو کہ برقی کرنٹ کے ذریعے پولرائز ہو سکتا ہے) اچانک ایک مضبوط کرنٹ کے عمل کے تحت اپنی (دو ٹرمینل) مزاحمت کو تبدیل کر دیتا ہے۔ اگرچہ کارکردگی کے لحاظ سے بڑے تکنیکی تقاضوں کو پورا کرنے کے لیے اس طرح کے آلات کا گہرائی سے مطالعہ کیا گیا ہے، لیکن کئی تکنیکی چیلنجز اب بھی برقرار ہیں اور ان کی تجارت کاری کے لیے بڑے چیلنجز ہیں۔

سائنس دانوں کی طرف سے مزاحمتی سوئچنگ پر مبنی میموری ڈیوائسز کو ڈیزائن کرنے کے لیے وسیع کوششیں کی جا رہی ہیں جو کہ غیر متزلزل، قابل بھروسہ اور موجودہ سلکان پر مبنی فلیش میموری ٹیکنالوجی سے کہیں زیادہ بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں۔

محکمہ برائے سائنس و ٹیکنالوجی (ڈی ایس ٹی)، حکومت ہند کے تحت ایک خود مختار ادارے سنٹر فار نینو اینڈ سافٹ میٹر سائنسز (سی این ایس)، بنگلور سے محترمہ سواتھی ایس پی اور ڈاکٹر ایس انگاپانے نے ڈیٹا اسٹوریج ایپلی کیشنز کے لیے کیمیکل ہافنیم آکسائیڈ، سلیکون آکسائیڈ کے متبادل سے بنائے گئے بہترین سوئچنگ خصوصیات کے ساتھ ایک کم بجلی والا میموری ڈیوائس تیار کیا ہے۔

ایک Al/HfOx/FTO ڈیوائس کی I-V خصوصیات جو کم سیٹ/ری سیٹ وولٹیجز اور کرنٹ کے ساتھ دو قطبی مزاحمتی سوئچنگ رویے کی نمائش کرتی ہیں۔ انسیٹ ڈیوائس کی ساخت اور سوئچنگ ڈائنامکس کی اسکیمیٹک کو ظاہر کرتے ہیں۔

انہوں نے ہافنیم آکسائیڈ (HfO2) کا استعمال کیا ہے، جو ایک انسولیٹر ہے جسے برقی رو کے استعمال پر ایک موصل تہہ کے طور پر پولرائز کیا جا سکتا ہے۔ وہ ایک طریقہ کے ساتھ تیار کرتے ہیں جسے سپٹرنگ جمع کرنے کا طریقہ کہتے ہیں۔ یہ ایک  فزیکل بخارات جمع کرنے کی تکنیک ہے جس میں توانائی بخش آئنوں کو مطلوبہ 'ٹارگٹ' مواد سے ایٹموں یا مالیکیولز کو دستک دینے اور سبسٹریٹ پر جمع کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ HfO2 فلم کی مزاحمتی سوئچنگ کی خصوصیات کو نمو کے درجہ حرارت اور اینیلنگ کے حالات کو ٹیوننگ کرکے مزید بڑھایا جا سکتا ہے -- ایک ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل جو کسی مواد کی جسمانی اور بعض اوقات کیمیائی خصوصیات کو تبدیل کرتا ہے تاکہ لچک میں اضافہ ہو اور اسے مزید قابل عمل بنانے کے لیے سختی کو کم کیا جا سکے۔

ٹیم نے اپنی تحقیق میں پایا کہ آکسیجن کی خالی جگہوں کا زیادہ ارتکاز (کرسٹل جالی میں اپنی متعلقہ پوزیشنوں سے آکسیجن کا نقصان) اس وقت پیدا ہوتا ہے جب ان فلموں کو گرمی کے تھرمل علاج کے عمل کا نشانہ بنایا جاتا ہے جسے اینیلنگ کہتے ہیں۔ آکسیجن کی خالی جگہیں کم پاور آپریشنز کے لیے حالات پیدا کرنے میں اہم کردار ادا کرتی ہیں۔ اس کے علاوہ تھرمل ٹریٹمنٹ نے کرسٹل رویے اور ہفنیم آکسائیڈ فلموں کے نقائص کی کثافت کو بھی متاثر کیا، اس طرح مزاحمتی سوئچنگ پیرامیٹرز اور ڈیوائس کی کارکردگی کو متاثر کیا۔ اس کے علاوہ آلات نے بہتر قوت برداشت اور اعلی طور پر برقرار رکھنے کی بھی نمائش کی۔

جرنل آف الائے اینڈ کمپاؤنڈز میں شائع ہونے والی ان کی تحقیق مستقبل میں زیادہ موثر، قابل عمل اور قابل اعتماد مزاحم میموری ڈیوائسز کی ترقی میں معاون ثابت ہوسکتی ہے۔ سی این ایس کے محققین ان مزاحمتی میموری آلات کو چھوٹی شکلوں میں تبدیل کر رہے ہیں۔ ٹیم ان میموری ڈیوائسز میں دماغ سے متاثر افعال کی چھان بین کر رہی ہے اور میموری ڈیوائس کو دیگر ممکنہ سینسروں کے ساتھ مربوط کرنے کے امکان کو تلاش کر رہی ہے تاکہ اس کی زیادہ سے زیادہ صلاحیتوں کو سامنے لایا جا سکے۔

اشاعت کا لنک: 10.1016/j.jallcom.2022.165251

مزید تفصیلات کے لیے براہ کرم ڈاکٹر ایس انگاپانے (ای میل: angappane@cens.res.in) سے رابطہ کریں

۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔۔

ش ح۔م ع۔ع ن

                                                                                                                                      (U: 7619)

(Release ID: 1841836) Visitor Counter : 158