2 डी सामग्री विकसित करने के लिए आईआईटी शोधकर्ता बना रहे हैं क्रैक-फ्री मोनोलेयर

आईआईटी मंडी के शोधकर्ताओं ने क्रैक-फ्री टंगस्टन डाइसल्फाइड (डब्लूएस) मोनोलेयर प्राप्त करने के लिए एक प्रक्रिया विकसित की है। परिणाम रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) में दोषों को कम करने के लिए एक मंच प्रदान करता है जो लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स, न्यूरोमॉर्फिक उपकरणों और सेंसर जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए 2 डी सामग्री विकसित करता है।

टीम का ध्यान मुख्य रूप से सीवीडी संसाधित बड़े पैमाने पर 2 डी सामग्री विकसित करने और ट्रांजिस्टर, मेमरिस्टर और फोटोडेटेक्टर कार्यों में प्रदर्शित करने पर है। निकट भविष्य में अन्य आईआईटी, आईआईएससी बैंगलोर के विशेषज्ञों के सहयोग से इस तरह के उपकरणों का प्रोटोटाइप और विषम एकीकरण की दिशा में आगे बढ़ना होगा।

इस अध्ययन के निष्कर्ष एसीएस एप्लाइड मैटेरियल्स इंटरफेस में प्रकाशित हुए हैं। अध्ययन का नेतृत्व डॉ. विश्वनाथ बालकृष्णन ने किया था और उनके छात्र दिव्या वर्मा, पवन कुमार,सुश्री दीपा ठाकुर ने सह-लेखन किया है। वहीं, डेंसिटी फंक्शनल थ्योरी (डीएफटी) सिमुलेशन प्रो. चंद्र सिंह, टोरंटो विश्वविद्यालय और डॉ. शंखा मुखर्जी, आईआईटी खड़गपुर के सहयोग से किया गया।

इस परियोजना को एमएचआरडी-स्टार्स, भारत और कनाडा के प्राकृतिक विज्ञान और इंजीनियरिंग अनुसंधान परिषद (एनएसईआरसी) द्वारा वित्त पोषित किया गया था। परमाणु रूप से पतले मोनोलयर्स को इसके प्रत्यक्ष बैंडगैप, उच्च गतिशीलता मूल्यों और कई कार्यात्मकताओं के विषम एकीकरण के लिए व्यापक रूप से जाना जाता है। लेकिन इन दरार-मुक्त मोनोलयर्स की कमी के कारण 2डी सामग्रियों से उपकरण निर्माण सीमित मात्रा में ही हो पाता है।

आईआईटी मंडी के शोधकर्ताओं ने प्रदर्शित किया है कि यदि सीवीडी विकास सफायर जैसे उपयुक्त सब्सट्रेट पर किया जाता है, तो इस मोनोलेयर में दोषों और रिक्तियों के बावजूद दरार उत्पन्न होने से बचा जा सकता है।

इस शोध पर प्रकाश डालते हुए, डॉ. विश्वनाथ बालकृष्णन, एसोसिएट प्रोफेसर, स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग, आईआईटी मंडी ने कहा, हमारी टीम ने दिखाया है कि अगर सीवीडी विकास एक उपयुक्त सब्सट्रेट पर किया जाता है, डब्लूएस 2 मोनोलेयर में दोषों और आवाजों के बावजूद क्रैक से बचा जा सकता है। डब्ल्यूएस 2 मोनोलेयर सफायर सब्सट्रेट पर विकसित किया जाता है। डब्लूएस 2 की वृद्धि भी महत्वपूर्ण है क्योंकि वृद्धि तापमान, वृद्धि सब्सट्रेट और दोष गठन इसकी यांत्रिक स्थिरता को प्रभावित करते हैं। सब्सट्रेट विकास के दौरान अवशिष्ट तनाव लगाता है, और प्रभाव बदल सकता है क्योंकि विभिन्न सामग्रियों के लिए थर्मल विस्तार गुणांक अलग-अलग होगा। इसलिए, एक दरार-मुक्त मोनोलेयर प्राप्त करने के लिए, किसी को थर्मल बेमेल तनाव और सब्सट्रेट और मोनोलेयर के बीच बाध्यकारी ऊर्जा को अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।

शोध के बारे में बताते हुए, दिव्या वर्मा, रिसर्च स्कॉलर, आईआईटी मंडी ने कहा, डब्लूएस 2 सफायर सब्सट्रेट पर उगाए गए डब्लूएस 2 मोनोलेयर में खाली स्थान या दोष हो सकते हैं, फिर भी यह फ्रैक्च र नहीं होगा क्योंकि यह डब्लूएस 2 मोनोलेयर में कंप्रेसिव अवशिष्ट तनाव विकसित करता है। यह डब्लूएस 2 मोनोलेयर के बड़े पैमाने पर दरार मुक्त विकास के लिए महत्वपूर्ण होगा जहां यांत्रिक विश्वसनीयता में समझौता किए बिना कार्यात्मकता को बढ़ाने के लिए दोष इंजीनियरिंग संभव है।

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Source : IANS