ماسکو انسٹی ٹیوٹ آف فزکس اینڈ ٹکنالوجی کے ماہرین طبیعیات نے ماسکو اسٹیٹ پیڈاگوجیکل یونیورسٹی اور مانچسٹر یونیورسٹی کے ساتھیوں کے ساتھ گرافین میں سرنگ کے اثر کی بنیاد پر ایک انتہائی حساس ٹیرا ہرٹز ریڈی ایشن ڈیٹیکٹر بنایا ہے۔ درحقیقت، فیلڈ ایفیکٹ ٹنل ٹرانزسٹر کو ایک ڈیٹیکٹر میں تبدیل کر دیا گیا تھا، جسے "ہوا سے" سگنلز کے ذریعے کھولا جا سکتا تھا، اور روایتی سرکٹس کے ذریعے منتقل نہیں کیا جا سکتا تھا۔
کوانٹم ٹنلنگ۔ تصویری ماخذ: Daria Sokol، MIPT پریس سروس
یہ دریافت، جو 1990 کی دہائی کے اوائل میں تجویز کردہ طبیعیات دان میخائل ڈیاکونوف اور میخائل شور کے نظریات پر مبنی تھی، وائرلیس ٹیرا ہرٹز ٹیکنالوجیز کے دور کو قریب لاتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ وائرلیس مواصلات کی رفتار کئی گنا بڑھ جائے گی، اور ریڈار اور سیکیورٹی ٹیکنالوجیز، ریڈیو فلکیات اور طبی تشخیص بالکل نئی سطح پر پہنچ جائیں گے۔
روسی طبیعیات دانوں کا خیال یہ تھا کہ ٹنل ٹرانزسٹر کو سگنل ایمپلیفیکیشن اور ڈیموڈولیشن کے لیے استعمال کرنے کی تجویز نہیں دی گئی تھی، بلکہ ایک ایسے آلے کے طور پر استعمال کی جائے گی جو "بذات خود ماڈیولڈ سگنل کو بٹس یا صوتی معلومات کی ترتیب میں بدل دیتا ہے جو کہ غیر خطی تعلق کی وجہ سے ہے۔ کرنٹ اور وولٹیج کے درمیان۔" دوسرے الفاظ میں، ٹنلنگ کا اثر ٹرانزسٹر کے گیٹ پر انتہائی کم سگنل کی سطح پر ہو سکتا ہے، جو ٹرانزسٹر کو انتہائی کمزور سگنل سے بھی ٹنلنگ کرنٹ (کھلا) شروع کرنے کی اجازت دے گا۔
ٹرانجسٹر استعمال کرنے کی کلاسک اسکیم کیوں مناسب نہیں ہے؟ terahertz رینج میں منتقل ہونے پر، زیادہ تر موجودہ ٹرانزسٹروں کے پاس مطلوبہ چارج حاصل کرنے کا وقت نہیں ہوتا ہے، اس لیے ٹرانزسٹر پر کمزور سگنل یمپلیفائر والا کلاسک ریڈیو سرکٹ جس کے بعد ڈیموڈولیشن ہوتا ہے غیر موثر ہو جاتا ہے۔ یہ ضروری ہے کہ یا تو ٹرانزسٹر کو بہتر بنایا جائے، جو ایک خاص حد تک کام کرتا ہے، یا بالکل مختلف چیز پیش کرتا ہے۔ روسی طبیعیات دانوں نے واضح طور پر یہ "دوسرا" تجویز کیا۔
گرافین ٹنل ٹرانجسٹر بطور ٹیرا ہرٹز ڈیٹیکٹر۔ تصویری ماخذ: نیچر کمیونیکیشنز
مرکز برائے فوٹوونکس میں دو جہتی مواد کی آپٹو الیکٹرانکس کی لیبارٹری کے سربراہ، مطالعہ کے مصنفین میں سے ایک کا کہنا ہے کہ "کم وولٹیج پر ٹنل ٹرانزسٹر کے مضبوط ردعمل کا خیال تقریباً پندرہ سالوں سے جانا جاتا ہے۔" اور MIPT میں دو جہتی مواد، دمتری سوینٹسوو۔ "ہم سے پہلے، کسی کو یہ احساس نہیں تھا کہ ٹنل ٹرانزسٹر کی یہی خاصیت ٹیراہرٹز ڈیٹیکٹر ٹیکنالوجی میں استعمال کی جا سکتی ہے۔" جیسا کہ سائنسدانوں نے قائم کیا ہے، "اگر ٹرانزسٹر کنٹرول سگنل کی کم طاقت پر کھلتا اور بند ہوتا ہے، تو اسے ہوا سے کمزور سگنل لینے میں بھی اچھا ہونا چاہیے۔"
جریدے نیچر کمیونیکیشنز میں بیان کردہ تجربے کے لیے، بیلیئر گرافین پر ایک ٹنل ٹرانجسٹر بنایا گیا تھا۔ تجربے سے معلوم ہوا کہ ٹنل موڈ میں ڈیوائس کی حساسیت کلاسیکی ٹرانسپورٹ موڈ کے مقابلے میں شدت کے کئی آرڈرز زیادہ ہے۔ اس طرح، تجرباتی ٹرانزسٹر ڈیٹیکٹر حساسیت میں مارکیٹ میں دستیاب ملتے جلتے سپر کنڈکٹر اور سیمی کنڈکٹر بولومیٹر سے زیادہ برا نہیں نکلا۔ نظریہ بتاتا ہے کہ گرافین جتنا خالص ہوگا، حساسیت اتنی ہی زیادہ ہوگی، جو جدید ٹیرا ہرٹز ڈیٹیکٹر کی صلاحیتوں سے کہیں زیادہ ہوگی، اور یہ کوئی ارتقاء نہیں ہے، بلکہ صنعت میں ایک انقلاب ہے۔
ماخذ: 3dnews.ru