सामान्यतया ठोस पदार्थ तताउँदा तरल बन्दछ र यो प्रक्रियालाई नै पग्लनु भनिन्छ । यसको
अनुभव हामी सबैले गर्मीयाममा आईसक्रिम छिट्टै पग्लिने घटनाबाट गरेको हुनुपर्दछ । तर
पदार्थको यो सामान्य गुण भन्दा भिन्नै प्रकृतिको यौगीकहरुको निर्माण गर्न म्यासाच्यूसेट्स
ईन्स्टीच्यूट अफ टेक्नोलोजीका अनुसन्धानकर्ता सफल भएका छन् । उनीहरुले आजकाल
कम्प्यूटरका चिप्स देखी सौर्य प्यानलसम्म प्रयोग गरिएको अत्यन्त लोकप्रिय तत्व "सिलिकन"
लाई तामा, निकल साथै फलामसँग मिलाएर उक्त अनौठो गुण भएको यौगिक बनाएका हुन् ।
यो ९०० डिग्री सेल्सियस तल चिस्याउँदा पग्लन्छ जबकी सिलिकन तत्व मात्र १४१४ डिग्री
सेल्सियस वा सो भन्दा माथि मात्र पग्लन्छ ।
उक्त इन्स्टिच्यूटका टोनीयो, बुनासिसी, स्टीभ हडल्सन तथा बोना न्यूम्यान सम्मिलित
अनुसन्धान टोलीले हालै "एडभान्सड मटेरीयल्स" नामक जर्नलमा प्रकाशित उक्त पदार्थको
अनौठो गुणले सिलिकन प्रयोग हुने उपकरणको लागत मूल्य घटाउने विश्वास गरिएको छ ।
खास गरी सोलार सेल जस्ता उपकरण उत्पादन गर्न कम मूल्य पर्ने कमशल सिलिकन प्रयोग
गर्दा उत्पादन प्रक्रियामै सिलिकन शुद्धिकरण हुने सम्भव देखिन्छ साथै यस अनुसन्धानले
सिलिकनको नानोमिटर साईजका ताप तथा विद्युतीय सुचलाक नलीहरुको निर्माण गर्न सकिने
भएको छ ।
वास्तवमा भन्ने हो भने यो युग सिलिकन प्रविधिको युग हो । हामीले प्रयोग गर्ने सबै जसो
ईलोक्ट्रोनिक सामान भित्र सिलिकन निर्मित चिप्सको प्रयोग कुनै न कुनै रुपमा भएकै हुन्छ ।
सिलिकनको विद्युत सञ्चालन क्षमता अर्थात् कन्डक्टीभीटी विद्युतका सुचालक भन्दा कम तर
कुचालक भन्दा बढी भएकोले यसलाई अर्धचालक (सेमीकण्डक्टर) भनिन्छ । आजसम्म सबैभन्दा
बढी अध्ययन, अनुसन्धान गरी विभिन्न उपकरण बनाउन प्रयोगमा ल्याईएका सेमिकण्डक्टर
तत्व पनि सिलिकन नै हो । पृथ्वीको बाहिरी तह (क्रस्ट) मा अक्सिजन पछि दोस्रो प्रचुर
मात्रामा पाइने तत्व नै सिलिकन हो । यो तत्व आफ्ना यौगिक अवस्थामा सिलिका वा
सिलिकेटका रुपमा रहन्छ । सामान्यतया सिलिकन सेमिकण्डक्टर सिलिकन डाईअक्साइड (
सिलिका) लाई प्रशोधन गरी प्राप्त गरिन्छ । पूर्णतया शुद्ध सिलिकनका चक्का निर्माण गर्नु
असम्भव प्राय हुन्छ । तथापि, उच्च गुणस्तरका ईलेक्ट्रोनिक उपकरणहरु बनाउन कमसेकम
अशुद्धता भएको सिलिकन चक्का (वाफर) आवश्यक पर्दछ, जसको उत्पादन प्रक्रिया अत्यन्तै
जटिल भएकोले साह्रै महँङ्गो पर्न आउँछ । अझ उक्त सिलिकनबाट ईलेक्ट्रोनिक उपकरण
बनाउने क्रममा निकै चरणहरु पार गर्नु पर्दछ । उक्त चरणहरु मध्येमा उच्च तापक्रमबाट
सिलिकन गुज्रदा यसमा विभिन्न किसिमका अशुद्ध तत्वहरुको सम्मिश्रण भई सिलिकन
अशुद्धिकरण तर्फ धकेलिन्छ, जुनकि उक्त उपकरणको जीवन छोट्याउन साथै क्षमता ह्रास गर्न
काफी हुन्छ । त्यस्तै सोलार सेल निर्माणमा प्रयोग गरिने सिलिकन कम गुणस्तरको हुन्छ ।
अर्थात्, उक्त सिलिकन वाफरमा पहिले नै थुप्रै प्रकारका गैर सिलिकन तत्वहरु मौजुद रहन्छन् ।
अतः उक्त सिलिकन वाफरहरु सोलार सेल बनाउँदा विभिन्न उच्च तापीय चरणहरुबाट गुज्रदा
अझ अशुद्ध भई अपेक्षित क्षमताको सेल बनाउन अड्चन खडा हुन्छ ।
तर, अब उप्रान्त चिस्याउँदा पग्लने तामा निकल र फलाम युक्त अशुद्ध सिलिकन प्रयोगले माथि
उल्लेखित समस्या खेप्नु पर्ने छैन । अर्थात् यो नयाँ खालको सिलिकनको यौगिकलाई उपकरण
निर्माणार्थ उच्च तापीय प्रक्रियाको चरणमा लैजाँदा अशुद्धिकरणको साटो शुद्धिकरण हुन्छ । अतः
यसरी बनाईने उपकरणको जीवन तथा क्षमता बृद्धि हुनुका साथै लागत मूल्य पनि घट्न
जान्छ । यस्तो विशिष्ट गुण भएको पदार्थ बनाउन सिलिकनका दुई तहको बीचमा तामा,
निकल र फलाम जस्ता धातु भरेर उच्च तापक्रममा तताइन्छ । फलतः ती सबै धातुहरु
सिलिकनको पग्लने विन्दु (मेल्टीङ प्वाइन्ट) भन्दा तलकै तापक्रममा सिलिकनमा घोलिन्छन् र
अति संतृप्त घोल बनाउँदछन् । यस प्रकारले ठोस अवस्थाकै सिलिकनले उक्त धातुहरु पचाउँछ
र जब हामी यसलाई चिस्याउने क्रममा एउटा तापक्रममा पुग्छौ उक्त पदार्थबाट धातुहरु
थिग्रीएर बाहिरिने क्रमलाई उत्प्रेरित गर्दछ । फलस्वरुप उक्त ठोस पदार्थ तरल अवस्थामा
परिवर्तित हुन्छ, जसलाई नै पग्लिनु, अर्थात् मेल्टीङ भनिन्छ ।
- डा. सुरेश कुमार ढुंगेल
(विज्ञान लेखमालाबाट)
0 प्रतिकृयाहरू:
Post a Comment
तपाइको महत्वपुर्ण जिज्ञासा, प्रतिक्रिया, सुझाव , सल्लाहा आदी केही छ भने यहाँ लेख्नुहोस ।