सिडनी विश्वविद्यालय ने 'लेगो-जैसी' ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक चिप वास्तुकला विकसित की है

हाल ही में, सिडनी विश्वविद्यालय नैनो इंस्टीट्यूट (यूएसएनआई) के शोधकर्ताओं ने एक कॉम्पैक्ट सिलिकॉन सेमीकंडक्टर चिप का आविष्कार किया, जो इलेक्ट्रॉनिक घटक और फोटोनिक घटक एक साथ एकीकृत होंगे। यह नई तकनीक रेडियो फ्रीक्वेंसी बैंडविड्थ का काफी विस्तार करती है और डिवाइस के माध्यम से प्रवाहित होने वाली जानकारी को सटीक रूप से नियंत्रित करने की क्षमता में सुधार करती है।
विस्तारित बैंडविड्थ का मतलब है कि अधिक जानकारी चिप के माध्यम से प्रवाहित हो सकती है और इसमें उन्नत फ़िल्टर नियंत्रण के लिए फोटोनिक्स शामिल है, जिससे बहुमुखी नए अर्धचालक उपकरण तैयार होते हैं।
शोधकर्ताओं का अनुमान है कि चिप का उपयोग उन्नत रडार, उपग्रह प्रणाली, वायरलेस नेटवर्क और 6जी और 7जी दूरसंचार के रोलआउट में किया जाएगा, और यह उन्नत स्वायत्त विनिर्माण के द्वार खोलता है। यह पश्चिमी सिडनी के एयरोट्रोपोलिस जैसे स्थानों में उच्च तकनीक मूल्य वर्धित कारखाने स्थापित करने में भी मदद कर सकता है।
चिप एक उभरती हुई सिलिकॉन फोटोनिक्स तकनीक का उपयोग करती है जो 5 मिलीमीटर से कम चौड़े अर्धचालकों पर कई प्रणालियों को एकीकृत कर सकती है। शोध दल को निर्देशित करने वाले कुलपति प्रोफेसर बेन एग्लटन ने इसकी तुलना उन्नत घटक पैकेजिंग के माध्यम से नई सामग्रियों को एकीकृत करने के लिए छोटे इलेक्ट्रॉनिक चिप्स का उपयोग करके लेगो को असेंबल करने से की।
आविष्कार पर शोध नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किया गया है।
स्कूल ऑफ फिजिक्स में फोटोनिक इंटीग्रेशन के एसोसिएट डायरेक्टर डॉ. अल्वारो कैसास बेदोया, जिन्होंने चिप डिजाइन का नेतृत्व किया, ने कहा कि विषम सामग्री एकीकरण के लिए अद्वितीय दृष्टिकोण 10 वर्षों से काम कर रहा है।
बुनियादी चिप वेफर्स के निर्माण के लिए विदेशी सेमीकंडक्टर फाउंड्री का उपयोग, स्थानीय अनुसंधान बुनियादी ढांचे और विनिर्माण के साथ मिलकर, ऐसे फोटोनिक एकीकृत सर्किट के विकास के लिए महत्वपूर्ण था।" इस वास्तुकला का मतलब है कि ऑस्ट्रेलिया अपना खुद का इन-हाउस चिप विनिर्माण विकसित कर सकता है। मूल्य-वर्धित प्रक्रियाओं के लिए पूरी तरह से अंतरराष्ट्रीय फाउंड्रीज़ पर निर्भर हुए बिना।"
प्रोफेसर एग्लटन ने इस बात पर जोर दिया कि ऑस्ट्रेलियाई सरकार की राष्ट्रीय हित की प्रमुख प्रौद्योगिकियों की सूची में अधिकांश आइटम अर्धचालकों पर निर्भर हैं। उन्होंने दावा किया कि आविष्कार का मतलब है कि सिडनी नैनो का काम ऑस्ट्रेलिया में एनएसडब्ल्यू सरकार द्वारा प्रायोजित सेमीकंडक्टर सेक्टर सर्विसेज ब्यूरो (एस3बी) जैसी पहल के साथ अच्छी तरह से फिट बैठता है, जिसका उद्देश्य स्थानीय सेमीकंडक्टर पारिस्थितिकी तंत्र विकसित करना है।
एस3बी के निदेशक डॉ. नादिया कोर्ट ने टिप्पणी की, "यह काम सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाने के हमारे मिशन के अनुरूप है और ऑस्ट्रेलिया में सेमीकंडक्टर नवाचार के भविष्य के लिए बड़ा वादा करता है। यह परिणाम एक महत्वपूर्ण समय में अनुसंधान और डिजाइन में स्थानीय ताकत को मजबूत करता है इस क्षेत्र में वैश्विक रुचि और निवेश में वृद्धि हुई है।"
एकीकृत सर्किट को ऑस्ट्रेलियन नेशनल यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिकों के सहयोग से डिजाइन किया गया था और इसे सिडनी विश्वविद्यालय के सेंटर फॉर नैनोसाइंस की मुख्य अनुसंधान सुविधा के एक साफ कमरे में बनाया गया था, जिसका उद्देश्य A$150 मिलियन (US$100 मिलियन / €92 मिलियन) था। उन्नत लिथोग्राफी और निक्षेपण उपकरण के साथ भवन।
चिप में फोटोनिक सर्किट, जिसका उपयोग 15 गीगाहर्ट्ज़ की बैंडविड्थ के साथ ट्यून करने योग्य आवृत्ति के साथ एक उपकरण बनाने के लिए किया जाएगा, जिसका वर्णक्रमीय रिज़ॉल्यूशन केवल 37 मेगाहर्ट्ज तक होगा, जो कुल बैंडविड्थ के एक चौथाई से भी कम है, प्रोफेसर एग्लटन ने कहा, " हमारे पीएचडी छात्र मैथ्यू गैरेट के नेतृत्व में, यह आविष्कार माइक्रोवेव फोटोनिक्स और एकीकृत फोटोनिक्स अनुसंधान में महत्वपूर्ण प्रगति है।"
"माइक्रोवेव फोटोनिक फिल्टर आधुनिक संचार और रडार अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो विभिन्न आवृत्तियों को सटीक रूप से फ़िल्टर करने की लचीलापन प्रदान करते हैं, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करते हैं और सिग्नल की गुणवत्ता में सुधार करते हैं। सेमीकंडक्टर चिप्स में उन्नत कार्यक्षमता को एकीकृत करने के लिए हमारा अभिनव दृष्टिकोण, विशेष रूप से सल्फर का विषम एकीकरण- सिलिकॉन आधारित ग्लास में स्थानीय अर्धचालक परिदृश्य को नया आकार देने की क्षमता है।"
सह-लेखक और वरिष्ठ शोधकर्ता डॉ. मोरित्ज़ मर्कलीन ने कहा, "यह काम ब्रॉडबैंड फ्रीक्वेंसी ट्यूनेबिलिटी के साथ कॉम्पैक्ट, उच्च-रिज़ॉल्यूशन आरएफ फोटोनिक फिल्टर की एक नई पीढ़ी के लिए मार्ग प्रशस्त करता है, जो विशेष रूप से हवाई और अंतरिक्ष में मौजूद आरएफ संचार पेलोड के लिए फायदेमंद है। संवर्धित संचार और संवेदन क्षमताओं की संभावनाएँ।"