காப்ரஸ் அயோடைடு மெல்லேடு
காப்ரஸ் அயோடைட்டின் குறைபாடு இல்லாத மெல்லேடு ஒரே ஒரு படிகத்தால் ஆனது என ரிக்கன் இயற்பியலாளர்களால் புனையப்பட்டது. அணுசக்தி தட்டையான மாதிரி சிறந்த குறைக்கடத்திகளை உற்பத்தி செய்வதற்கான ஊக்கமாகும்.
லேசர்கள் மற்றும் ஒளி-உமிழும் டையோட்கள் (LED) உள்ளிட்ட பல ஒளியியல் சாதனங்களின் மையத்தில் குறைக்கடத்திகள் உள்ளன. குறைக்கடத்திகளுக்கு காப்ரஸ் அயோடைடு, ஒரு ஹாலைடு கலவைக்கு ஒரு உதாரணமாக பயன்படுத்த பொறியாளர்கள் விரும்புவார்கள், ஏனெனில் இது அறை வெப்பநிலையில் நிலையான ஒரு சிறந்த கடத்தி. சிக்கல் என்னவென்றால், மாசுக்கள் இல்லாமல் காப்ரஸ் அயோடைட்டின் உண்மையான மெல்லேடை உருவாக்குவது கடினம். வழக்கமான முறை கரைசலிலிருந்து படியவைத்தலை உள்ளடக்குகிறது. “ஆனால் கரைசலிலிருந்து படியவைத்தலில் காப்ரஸ் அயோடைடில் இருந்து உயர்தர மெல்லேட்டை உருவாக்க முடியாது” என்கிறார் ரிக்கன் சென்டரின் மசாவோ நகாமுரா.
அதற்கு பதிலாக, நகாமுராவும் அவரது சக ஊழியர்களும் மூலக்கூறு கற்றை ஒருங்கிணைப்பியல்(Molecular Beam Epitoxy) எனப்படும் மாற்று நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினர், இதில் ஏடு படிப்படியாக ஒரு அடி மூலக்கூறின் மேல், உயர்ந்த வெப்பநிலையில் மற்றும் வெற்றிடத்தில் வளர்க்கப்படுகிறது. இந்த முறை ஏற்கனவே குறைக்கடத்திகள் தயாரிப்பதில் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆனால் காப்ரஸ் அயோடைடை பயன்படுத்துவது கடினம், ஏனெனில் செயல்பாட்டின் போது அது எளிதாக ஆவியாகிறது. இந்த சிரமத்தை சமாளிக்க, குழு தங்கள் ஏட்டை குறைந்த வெப்பநிலையில் வளர்க்கத் தொடங்கியது, பின்னர் வெப்பநிலையை அதிகரித்தனர். “நாங்கள் புதிதாக உருவாக்கிய இந்த இரண்டு படி செயல்முறை மிகவும் பயனுள்ளதாக இருந்தது” என்று நகாமுரா கூறுகிறார்.
ஏட்டின் தரத்தை உயர்த்த அணிக்கு மற்றொரு யோசனை இருந்தது. அதாவது இண்டியம் ஆர்சனைடை அடி மூலக்கூறாகத் தேர்ந்தெடுத்தனர், ஏனெனில் அதன் அணிக்கோவை இடைவெளி காப்ரஸ் அயோடைடுடன் மிகவும் ஒத்திருக்கிறது. “அணிக்கோவை இடைவெளி சரியாக பொருந்தவில்லை என்றால், பொருளில் பல குறைபாடுகள் உருவாகும்” என்று நகாமுரா விளக்குகிறார்.
நகாமுராவும் அவரது சகாக்களும் பின்னர் ஒளிமின்னழுத்த நிறமாலைமானி என்ற நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி தங்கள் மாதிரியின் தூய்மையை சோதித்தனர். “எங்கள் முறையைப் பயன்படுத்தி தரம் மேம்படும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்த்தோம்,” என்கிறார் நகாமுரா. “ஆனால் முடிவுகள் எங்கள் எதிர்பார்ப்புகளை மீறியதாக கிடைத்தது.”
நகாமுராவும் அவரது குழுவும் இப்போது வெவ்வேறு ஹாலைடுகளால் செய்யப்பட்ட குறைக்கடத்திகளை ஒன்றாக இணைக்கவும், எழும் புதிய பண்புகளை ஆராயவும் திட்டமிட்டுள்ளனர். “வளர்ந்து வரும் புதியவகை செயல்பாடுகள் மற்றும் இயற்பியலை ஹாலைடு இடைமுகங்களில் ஆராய்வோம்” என்கிறார் நகாமுரா.
References: