ইলেকট্রনিক পণ্যে বিদ্যুৎ যোগাবে নতুন ডায়মন্ড চিপ

এখন পর্যন্ত হীরা থেকে চিপ তৈরির নজির নেই। কারণ নিজের কঠোরতা ও জটিল পরিবেশ সামলানোর জন্য পরিচিত এ দামী ধাতুর জন্যেও নতুন খাত এটি।

ছবি: পিক্সাবে

বিজ্ঞানীরা সম্প্রতি এমন এক হীরাভিত্তিক ট্রানজিস্টর বানিয়েছেন, যা ইলেকট্রনিক পণ্যের জগতে যুগান্তকারী পরিবর্তন আনবে বলে আশা তাদের। মূলত একটি ক্ষুদ্র সুইচ এটি, যা বিভিন্ন ইলেকট্রনিক ডিভাইসে বিদ্যুৎ প্রবাহ নিয়ন্ত্রণের কাজ করবে।

এ নতুন ধরনের ট্রানজিস্টরটি প্রতিকূল পরিস্থিতিতেও কাজ করতে পারে। যেমন– পারমাণবিক চুল্লির কাছাকাছি তীব্র তাপ ও বিকিরণের মধ্যে।

জাপানের ‘ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট ফর ম্যাটিরিয়ালস সায়েন্স (নিমস)’-এর গবেষণা দলের তৈরি ট্রানজিস্টরটি ‘এন-চ্যানেল ডায়মন্ড মসফেট’ নামে পরিচিত।

উল্লেখ্য, ‘মসফেট’-এর পূর্ণরূপ হল ‘মেটাল-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড-ইফেক্ট ট্রানজিস্টর’, যা কম্পিউটার ও অন্যান্য ইলেকট্রনিক চিপের গুরুত্বপূর্ণ অংশ।

এখন পর্যন্ত হীরা থেকে চিপ তৈরির নজির নেই। কারণ নিজের কঠোরতা ও জটিল পরিবেশ সামলানোর জন্য পরিচিত এ দামী স্ফটিকের জন্যেও নতুন খাত এটি।

তবে কেবল কঠোরতাই নয়, বরং ইলেকট্রনিক পণ্যে অন্যান্য উপাদানের চেয়ে বেশি তাপ ও বিদ্যুৎ পরিবহনের সক্ষমতাও আছে এর।

হীরার ‘আল্ট্রা ওয়াইড-ব্যান্ডগ্যাপ’ বৈশিষ্ট্যের মানে দাঁড়ায়, এটি এমন বিভিন্ন পরিস্থিতিতে কাজ করতে সক্ষম, যেখানে উচ্চ তাপমাত্রা ও বিকিরণে প্রচলিত সিলিকন চিপ পুড়ে যাওয়ার ঝুঁকি থাকে।

কঠোর পরিস্থিতিতে কাজ করতে পারে এমন একটি চিপ তৈরির জন্য মূলত দুই ধরনের ট্রানজিস্টর লাগে। একটি ‘পি-টাইপ’, অন্যটি ‘এন-টাইপ’।

হীরা দিয়ে এরইমধ্যে ‘পি-টাইপ’ ট্রানজিস্টর তৈরি করেছেন বিজ্ঞানীরা। আর সবেমাত্র ‘এন-টাইপ’ ট্রানজিস্টর বানানোর কৃতিত্ব অর্জন করেছে জাপানের গবেষণা দল ‘নিমস’, যার ফলে এ ধাঁধা পূরণের সম্ভাবনাও বেড়েছে।

হীরার মাধ্যমে ট্রানজিস্টর তৈরির এ সাফল্যের পেছনে কাজ করেছে নতুন একটি উপায়, যেখানে ফসফরাসের অতি ক্ষুদ্র অংশও ব্যবহার করা হয়েছে। এর ফলে, ট্রানজিস্টরের ‘এন-চ্যানেল’ হিসেবে কাজ করার প্রয়োজনীয় উপাদানও পেয়ে যায় হীরা। এমনকি নতুন ও কার্যকর উপায়ে বিদ্যুৎ নিয়ন্ত্রণের সুযোগও তৈরি হয় এতে।

দলটি এ গবেষণার পারমাণবিক ধাপে এত মসৃণ হীরার স্তর বানিয়েছেন, যা দক্ষতার সঙ্গে বিদ্যুৎ পরিবহন করতে পারে। আর এর পরিবাহী ক্ষমতা কমাতে হীরা ও ফসফরাস ভারী মিশ্রণে তৈরি আরেকটি স্তর বানিয়েছেন তারা।

নতুন ট্রানজিস্টরটি শুধু কাজই করে না, বরং বিশেষ করে তিনশ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৫৭২ ডিগ্রি ফারেনহাইট) পর্যন্ত তাপমাত্রায় এটি ‘অবিশ্বাস্যভাবে’ কাজ করে বলে উল্লেখ রয়েছে প্রতিবেদনে।