सूर्यप्रकाश को सीधे उपयोग करने वाली अंतरिक्ष-आधारित EUV lithography की संभावना
(semiengineering.com)नवंबर 2019 में, ISS (अंतरराष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन) की प्रयोगशाला में Astrileux नामक कंपनी द्वारा विकसित EUV (extreme ultraviolet) बैंड के प्रकाश के लिए optical coating पर एक प्रयोग किया गया था। इस प्रयोग का उद्देश्य यह जांचना था कि क्या यह optical coating अंतरिक्ष के radiation को सहते हुए सूर्य से आने वाले EUV प्रकाश को बिना समस्या संभाल सकती है। प्रयोग सफल रहा.
आधुनिक semiconductor, silicon wafer पर nm (nanometer) स्तर के pattern अंकित करने वाली lithography प्रक्रिया के माध्यम से बनाए जाते हैं। अब तक मुख्य रूप से उपयोग की जाने वाली lithography विधि 193nm प्रकाश का उपयोग करने वाली photo-lithography पद्धति है, लेकिन भौतिक सीमाओं के कारण एक निश्चित स्तर से कम linewidth वाले semiconductor बनाना संभव नहीं है। इसे पार करने के लिए और भी छोटी wavelength वाले प्रकाश का उपयोग करना पड़ता है, इसलिए TSMC और Samsung Electronics जैसी कंपनियां 13.5nm के EUV प्रकाश का उपयोग करने वाली EUV lithography को 7nm semiconductor process में लागू करके अब बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू कर रही हैं। EUV lithography में प्रकाश के गुजरने वाले पूरे path को vacuum में बनाए रखना पड़ता है, और high-output प्रकाश उत्पन्न करना भी कठिन होता है, इसलिए इसका अपनाया जाना लंबे समय तक टलता रहा है.
इसी बीच, हाल के वर्षों में SpaceX जैसी private-led space development गतिविधियां धीरे-धीरे सक्रिय होने लगी हैं, और पृथ्वी के बजाय अंतरिक्ष-आधारित उत्पादन पर भी चर्चा होने लगी है। अपेक्षाकृत अधिक गुरुत्वाकर्षण वाली पृथ्वी से अंतरिक्ष में सामग्री पहुंचाने में बहुत अधिक ऊर्जा लगती है, इसलिए यदि संभव हो तो चंद्रमा जैसे उपग्रहों या क्षुद्रग्रहों जैसे कम गुरुत्वाकर्षण वाले स्थानों से raw material स्थानीय स्तर पर प्राप्त करना अंतरिक्ष विकास के लिए काफी लाभकारी है। यदि ऊपर बताए गए लेख में वर्णित तकनीक आगे विकसित होती है, तो भविष्य में पृथ्वी के बजाय किसी और स्थान से निकाले गए raw material से ultra-precision semiconductor बनाना भी संभव हो सकता है, और इससे आवश्यक parts की आपूर्ति में लगने वाला समय और लागत कम होगी, जिससे अंतरिक्ष विकास को और गति मिलेगी.
इसे थोड़ा अलग दृष्टिकोण से भी देखा जा सकता है। अंतरिक्ष, पृथ्वी पर बनाए जा सकने वाले सबसे शक्तिशाली vacuum से भी कहीं अधिक पूर्ण vacuum के करीब है, और सभी wavelength में शक्तिशाली प्रकाश उत्सर्जित करने वाला सूर्य, पृथ्वी पर बनाना कठिन EUV प्रकाश का लगभग असीम स्रोत है। इसका मतलब है कि यदि space radiation जैसी समस्याओं पर काबू पा लिया जाए, तो अंतरिक्ष semiconductor EUV lithography प्रक्रिया के लिए उपयुक्त स्थान बन सकता है। हो सकता है कि किसी दिन अंतरिक्ष में निर्मित semiconductor उत्कृष्ट price competitiveness भी हासिल कर लें.
1 टिप्पणियां
मैंने थोड़ी देर के लिए कल्पना की कि Samsung अंतरिक्ष में निवेश कर रहा है... दिलचस्प है। इससे किसी dystopian फ़िल्म की याद भी आती है..?