यदि आप बहुत से तकनीकी सर्किलों का पालन करते हैं, तो आपने ग्रैफेन (कार्बन की एक सुपर-पतली परत इस तरह से व्यवस्थित की हो सकती है कि इसमें चमत्कारी गुणों का चमत्कारी गुण है) खबरों में काफी कुछ आया है, जो इसके बड़े पैमाने पर प्रशंसा प्राप्त करता है तरल विद्युत चालकता और कई अलग-अलग प्रौद्योगिकियों में संभावित अनुप्रयोग। आपने जो कुछ नहीं सुना है, वह ग्रैफेन का बदसूरत हिस्सा है: सामग्री से बाहर अर्धचालक ट्रांजिस्टर बनाने के लिए असंभव है क्योंकि यह अब खड़ा है क्योंकि इसमें कोई विद्युत बैंड अंतर नहीं है। अगर यह भ्रमित लगता है, तो यह ठीक है। यही लेख इस लेख के लिए है!

ऊर्जा अंतराल? वह क्या है?

एक बैंड अंतर एक चालन बैंड और एक वैलेंस बैंड के बीच एक छोटी सी जगह है जो हमें बताती है कि वास्तव में दोनों स्तरों के बीच वास्तव में किस प्रवाह का प्रवाह होगा। यह एक छोटे द्वारपाल की तरह है जो एक स्थान पर एक विद्युत चार्ज रखता है जब तक कि यह "बंद नहीं हो जाता"। कंप्यूटर पर लगभग सभी चिप्स अर्धचालक पदार्थ से बने होते हैं, जिसका अर्थ है कि इसका एक मध्यम बैंड अंतर होता है जो इसे न तो बिजली को आसानी से संचालित करता है न ही हर विद्युत प्रभार को खारिज कर दें। इसे मूल आणविक संरचना के साथ करना है, इसलिए एक चिप बनाने में शामिल रसायन शास्त्र में काफी कुछ शामिल है।

रबड़ जैसी सामग्रियों में बहुत बड़े बैंड अंतराल मौजूद होते हैं जो विद्युत धाराओं का इतना प्रतिरोध करेंगे कि चार्ज को बनाए रखने से ज्यादा आग लग जाएगी। यही कारण है कि आप केबल्स के अंदर तारों को इन्सुलेट करने के लिए रबड़ का उपयोग करते हैं। एक नगण्य बैंड अंतराल वाली सामग्री को कंडक्टर के रूप में जाना जाता है, जबकि वस्तुतः कोई बैंड अंतर नहीं होता है जिसे सुपरकंडक्टर्स के रूप में जाना जाता है।

आज अधिकांश चिप्स सिलिकॉन से बने होते हैं, जो एक बहुत ही मजबूत और भरोसेमंद अर्धचालक के रूप में कार्य करता है। याद रखें, हमें सेमीकंडक्टर्स की आवश्यकता है जो सुपरकंडक्टर्स नहीं, जल्दी से चालू और बंद हो सकते हैं , जो बैंड को अब आपूर्ति करने के पल को दिए गए चार्ज को खो देंगे।

बिल्डिंग चिप्स के लिए ग्रैफेन अच्छा क्यों नहीं है?

जैसा कि मैंने पहले उल्लेख किया था, ग्रैफेन बिजली का एक बेहद कुशल कंडक्टर है लेकिन इससे कहीं ज्यादा कुछ नहीं है। यह एक अविश्वसनीय गति पर एक चार्ज धक्का दे सकता है, लेकिन यह इसे बनाए रख नहीं सकता है। एक बाइनरी सिस्टम में आपको डेटा को बनाए रखने की आवश्यकता हो सकती है ताकि आपके चल रहे प्रोग्राम न केवल तत्काल बंद हो जाएं। रैम चिप में यह महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, यह सुनिश्चित करने के लिए कि इसके अंदर का डेटा रखा जा सके और निकट भविष्य के लिए पठनीय बने रहें। जब एक ट्रांजिस्टर "चालू" स्थिति में होता है, तो यह "1." एक "ऑफ" स्थिति में पंजीकृत होता है, यह "0." पंजीकृत करता है। एक सुपरकंडक्टर "स्विच" करने में असमर्थ होगा क्योंकि "चालू" और "ऑफ" वोल्टेज इतना छोटा है (मैंने पहले उल्लेख किए गए छोटे बैंड अंतर के कारण)।

यह कहना नहीं है कि आधुनिक आधुनिक कंप्यूटर में ग्रैफेन का स्थान नहीं होगा। यह निश्चित रूप से एक बिंदु से दूसरे बिंदु पर जानकारी देने के लिए उपयोग किया जा सकता है। इसके अलावा, अगर अन्य तकनीक द्वारा पूरक है, तो हम भविष्य में किसी बिंदु पर ट्रांजिस्टर में इस्तेमाल होने वाले ग्रैफेन को देख सकते हैं। चाहे वह पूंजी का एक कुशल निवेश होगा, निर्णय लेने के लिए उद्योग पर निर्भर है।

एक और सामग्री है!

अति-पतली सतहों पर काम करते समय सिलिकॉन की समस्याओं में से एक इसकी लचीलापन है। सिलिकॉन का एक टुकड़ा केवल कार्यात्मक होने के लिए इतना पतला हो सकता है। यही कारण है कि हम पहली जगह में graphene के उपयोग की खोज कर रहे थे (यह एक एकल परमाणु मोटी है)। चूंकि ग्रैफेन अपने विकास में पैसे के ट्रक लोड के निवेश के बिना वादा नहीं कर सकता है, वैज्ञानिकों ने अन्य सामग्रियों की कोशिश करना शुरू किया, जिनमें से एक टाइटेनियम ट्राइसल्फाईड (टीआईएस 3) है । सामग्री में न केवल एक अणु की मोटाई पर भी काम करने की क्षमता होती है, बल्कि इसमें सिलिकॉन के समान बैंड अंतराल भी होता है।

इसका प्रभाव लघु प्रौद्योगिकी उत्पादों के लिए बहुत दूर है जो अंतरिक्ष की एक बहुत ही सीमित मात्रा में हार्डवेयर की एक बड़ी मात्रा में पैक करते हैं। पतली सामग्री भी गर्मी को अधिक कुशलता से खत्म कर देगी, जिससे उन्हें बड़े बिजली-भूखे कंप्यूटरों के लिए अनुकूल बनाया जा सकेगा।

अब सिलिकॉन को बदलने के लिए खोज पर अपना इनपुट साझा करने की बारी है। अपने विचारों के साथ नीचे एक टिप्पणी छोड़ दो!