جنوبی کوریا کے محققین نے بڑے پیمانے پر کوانٹم ڈاٹ لیزر تیار کرنے کے لیے ٹیکنالوجی کو کامیابی کے ساتھ تیار کیا ہے، جو ڈیٹا سینٹرز اور کوانٹم کمیونیکیشنز میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ یہ پیش رفت سیمی کنڈکٹر لیزرز کی پیداواری لاگت کو موجودہ سطح کے چھٹے حصے تک کم کرنے کی راہ ہموار کرتی ہے۔
الیکٹرانکس اور ٹیلی کمیونیکیشن ریسرچ انسٹی ٹیوٹ (ETRI) نے اعلان کیا کہ انہوں نے کوریا میں پہلی بار دھاتی نامیاتی کیمیائی بخارات جمع کرنے (MOCVD) سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے کوانٹم ڈاٹ لیزرز کو بڑے پیمانے پر پیدا کرنے کے لیے ٹیکنالوجی تیار کی ہے۔
ETRI آپٹیکل کمیونیکیشن کمپونینٹس ریسرچ ڈویژن نے آپٹیکل کمیونیکیشنز میں استعمال ہونے والے 1.3 µm طول موج کے بینڈ کے لیے گیلیم آرسنائیڈ (GaAs) سبسٹریٹس پر انڈیم آرسنائیڈ/گیلیم آرسنائیڈ (InAs/GaAs) کوانٹم ڈاٹ لیزر ڈائیوڈز کو کامیابی سے تیار کیا ہے۔
روایتی طور پر، کوانٹم ڈاٹ لیزر ڈایڈس مالیکیولر بیم ایپیٹیکسی (MBE) ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیے جاتے ہیں، لیکن یہ طریقہ اس کی سست شرح نمو کی وجہ سے ناکارہ ہے، جس سے بڑے پیمانے پر پیداوار کو چیلنج کرنا پڑتا ہے۔ MOCVD کا استعمال کرتے ہوئے، جس کی پیداواری کارکردگی زیادہ ہے، تحقیقی ٹیم نے کوانٹم ڈاٹ لیزرز کی پیداواری کارکردگی کو بہت بہتر بنایا ہے۔ کوانٹم ڈاٹ لیزرز اپنی بہترین درجہ حرارت کی خصوصیات اور سبسٹریٹ نقائص کے لیے مضبوط رواداری کے لیے جانے جاتے ہیں، جو سبسٹریٹ کے بڑے علاقوں کی اجازت دیتا ہے، اس طرح بجلی کی کھپت اور پیداواری لاگت کو کم کرتی ہے۔
نئی تیار کردہ کوانٹم ڈاٹ مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی میں اعلی کثافت اور اچھی یکسانیت ہے۔ تیار کردہ کوانٹم ڈاٹ سیمی کنڈکٹر لیزر 75 ڈگری سیلسیس تک درجہ حرارت پر مسلسل کام کر سکتا ہے، جس سے ظاہر ہوتا ہے کہ MOCVD ٹیکنالوجی نے عالمی سطح پر نمایاں نتائج حاصل کیے ہیں۔
پہلے، آپٹیکل مواصلاتی آلات مہنگے 2-انچ انڈیم فاسفائیڈ (InP) سبسٹریٹس کا استعمال کرتے تھے، جس کے نتیجے میں پیداواری لاگت زیادہ ہوتی تھی۔ نئی ٹیکنالوجی گیلیم آرسنائیڈ سبسٹریٹس کا استعمال کرتی ہے جس کی قیمت InP سبسٹریٹس کے ایک تہائی سے بھی کم ہے اور توقع ہے کہ کمیونیکیشن سیمی کنڈکٹر لیزرز کی مینوفیکچرنگ لاگت کو چھٹے حصے سے کم کر دے گی۔
یہ ٹیکنالوجی بڑے رقبے پر مشتمل ذیلی جگہوں کو استعمال کرنے کے قابل ہے، لہذا یہ عمل کے وقت اور مادی اخراجات کو نمایاں طور پر کم کر سکتی ہے۔
تحقیقی ٹیم اس ٹیکنالوجی کو مزید بہتر اور تصدیق کرنے کا ارادہ رکھتی ہے تاکہ اس کی وشوسنییتا کو بہتر بنایا جا سکے اور اسے گھریلو آپٹیکل کمیونیکیشن کمپنیوں کو منتقل کیا جا سکے۔ یہ کمپنیاں ETRI کی سیمی کنڈکٹر فاؤنڈری کے ذریعے کمرشلائزیشن کو تیز کرنے کے لیے کلیدی ٹیکنالوجی اور انفراسٹرکچر سپورٹ حاصل کریں گی۔
ترقی کے وقت اور پیداواری لاگت میں کمی سے مصنوعات کی قیمت کی مسابقت میں اضافہ اور بین الاقوامی مارکیٹ شیئر میں ممکنہ طور پر اضافہ متوقع ہے۔ توقع ہے کہ اس پیشرفت سے گھریلو آپٹیکل کمیونیکیشن کمپوننٹ انڈسٹری کی ترقی کو فروغ ملے گا۔
جدید معاشرے میں، آپٹیکل کمیونیکیشن ہماری ستون صنعت ہے۔ تحقیقی ٹیم کی یہ کامیابی روشنی کے ذرائع کی ترقی، بڑے شہروں سے اپارٹمنٹس کی عمارتوں کے کنکشن اور سب میرین آپٹیکل کیبلز میں انقلاب لائے گی۔
چنگ بک نیشنل یونیورسٹی کے پروفیسر ڈی میونگ جیوم، جو اس تحقیق میں شامل ہیں، نے کہا، "کوانٹم ڈاٹس کی بڑے پیمانے پر پیداواری ٹیکنالوجی اعلیٰ قیمت والے آپٹیکل کمیونیکیشن آلات کی پیداواری لاگت کو نمایاں طور پر کم کر سکتی ہے، ملک کے آپٹیکل کمیونیکیشن کے اجزاء کی مسابقت کو بہتر بنا سکتی ہے۔ صنعت، اور بنیادی سائنسی تحقیق میں بہت بڑا حصہ ڈالتے ہیں۔" ETRI کے آپٹیکل کمیونیکیشن کمپوننٹ ریسرچ ڈپارٹمنٹ سے ڈاکٹر ہو سنگ کم نے کہا، "یہ تحقیقی کامیابی تجارتی عملداری اور بنیادی جدت کو یقینی بنانے کی ایک بہترین مثال ہے، اور اس میں آپٹیکل کمیونیکیشن سیمی کنڈکٹر لیزر انڈسٹری کی مثال کو تبدیل کرنے کی صلاحیت ہے۔"
