CMOS Computer: अमेरिकेत ‘सिलिकॉन फ्री’ संगणकाचा शोध, ‘सीएमओएस’ तंत्रज्ञानाचा वापर; पेनसिल्व्हेनिया विद्यापीठात संशोधन

नवी दिल्ली : संशोधकांनी सिलिकॉनचा वापर टाळून जगातील पहिला संगणक तयार केला आहे. मागील अर्ध्या शतकात तंत्रज्ञानातील बहुतेक प्रगतीला गती देणाऱ्या सिलिकॉनला भविष्यात एक दिवस पर्याय देणे शक्य आहे, हे या निमित्ताने सिद्ध झाले असून, संशोधनातील हा एक मैलाचा दगड असल्याचे मानले जात आहे.

अमेरिकेतील पेनसिल्व्हेनिया स्टेट युनिव्हर्सिटीच्या ‘नॅनो फॅब्रिकेशन युनिट’मध्ये संशोधन करणाऱ्या पथकाने ‘टू डायमेंशनल’ (टु-डी) पदार्थांपासून बनवलेल्या जगातील पहिल्या कॉम्प्लिमेंटरी मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर अर्थात ‘सीएमओएस’ संगणक तयार केला आहे. हा पदार्थ कागदाच्या थराएवढा पातळ असून, तो नॅनो स्तरावर कार्यक्षम असतो.

‘नेचर’ नियतकालिकात याबाबतचे संशोधन प्रसिद्ध करण्यात आले आहे. ‘सीएमओएस’ तंत्रज्ञान इलेक्ट्रॉनिक सर्किटच्या रचनेमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. एकाच चिपवर ट्रान्झिस्टर, मेमरी सेल असे घटक बसवता येतात. ‘मॉडर्न मायक्रोप्रोसेसर’ आणि ‘मेमरी चिप’साठी ते आवश्यक असतात. या तंत्रज्ञानासाठी ऊर्जाही कमी खर्च होते. या संशोधनाला केवळ सिलिकॉनसाठी पर्याय निर्माण करण्याच्या दृष्टीनेच नव्हे, तर इलेक्ट्रॉनिक्सच्या क्षेत्रातील पुढील टप्पा म्हणून पाहिले जात आहे.

पेनसिल्व्हेनिया स्टेट युनिव्हर्सिटीतील अभियांत्रिकी विज्ञान आणि यांत्रिकीचे प्राध्यापक; तसेच या शोधनिबंधाचे प्रमुख संशोधक सप्तर्षी दास यांनी संशोधनाबाबत माहिती दिली आहे. ‘‘सेन्सर आणि मेमरी उपकरणांमध्ये सिलिकॉनसह टू डायमेन्शनल उपकरणांचा उपयोग वाढवायचा असून, त्यामुळे उपकरण अधिक कार्यक्षम होण्यास मदत होणार आहे. त्यामुळेच हे संशोधन मैलाचा दगड असून, एक दिवस सिलिकॉनला पर्याय म्हणून उपलब्ध होण्याची शक्यता आहे,’’ असे ते म्हणाले.

सेमीकंडक्टरसाठी उपयोग

या संशोधनाचे मुख्य लेखक सुबीर घोष म्हणाले, “आम्ही आमची अर्धवाहक उपकरणे तयार करण्यासाठी मोलिब्डेनम डायसल्फाइड आणि टंगस्टन डायसेलेनाइड यांचा वापर केला. सेमीकंडक्टर तयार करण्यासाठी त्याचा वापर झाला.’’ दरम्यान, बंगळूर येथील भारतीय विज्ञान संस्थेचे प्राध्यापक मयांक श्रीवास्तव म्हणाले, ‘‘तंत्रज्ञानातील शोधाचा हा एक ऐतिहासिक टप्पा आहे. सिलिकॉनचे युग आता संपुष्टात येईल आणि टू-डी सामग्रीच्या पर्वाची सुरुवात होईल. भारत सरकारने टू-डी सामग्रीवरील संशोधनासाठी निधी देण्याची तयारीदेखील सुरू केली आहे.’’

सिलिकॉनची भूमिका महत्त्वाची

विद्युत वहन नियंत्रित करण्यासाठी सिलिकॉनचा वापर होतो. १९४७ मध्ये त्याचा वापर करून पहिला ट्रान्झिस्टर तयार झाला. इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे आकार लहान करण्यात आणि तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमध्ये सिलिकॉनने मूलभूत भूमिका बजावली आहे. इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचा आकार आणखी छोटा होत असल्याने सिलिकॉनला मर्यादा येण्याची शक्यता आहे. शास्त्रज्ञांच्या अभ्यासानुसार उपकरणांचे आकार आणखी लहान करायचे असतील, तर सिलिकॉन पूर्वीसारखा कार्यक्षम राहू शकणार नाही. सप्तर्षी दास यांच्या अभ्यासानुसार सिलिकॉनद्वारा प्रगतीचा वेगही आता मंदावला आहे.