بیجنگ یونیورسٹی آف پوسٹس اینڈ ٹیلی کمیونیکیشن کے ژانگ ژاؤ گوانگ کے ساتھ انٹرویو: فوٹوونک چپس کی حالت زار اور مستقبل

حالیہ برسوں میں، عالمی ٹریفک کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، انٹرنیٹ، مصنوعی ذہانت اور کلاؤڈ کمپیوٹنگ ایپلی کیشن کے منظرناموں میں مسلسل اضافہ ہوتا جا رہا ہے، کیونکہ تیز رفتار مواصلات میں مستقبل کے رجحانات میں سے ایک، فوٹوونک چپس نے بھی ترقی کے سنہری دور کا آغاز کیا ہے۔ اپنے "پیروکار" سرکٹ کی طرح، آپٹیکل سرکٹ بھی منیٹورائزیشن، بجلی میں کمی اور انضمام کے لیے کال کی کم لاگت کی ضروریات میں ہے، انٹیگریٹڈ آپٹیکل چپ (PIC) وجود میں آیا، اور جدید مواصلاتی صنعت کا ایک اہم حصہ بن گیا ہے۔ نظر انداز نہیں کیا جا سکتا. مربوط ٹیکنالوجی کی صورتحال اور مستقبل کو مزید واضح کرنے کے لیے، ویکیپیڈیا نے اسکول آف الیکٹرانک انجینئرنگ، بیجنگ یونیورسٹی آف پوسٹس اینڈ ٹیلی کمیونیکیشنز (BUPT) کے پروفیسر ژانگ شیاؤ گوانگ کے ساتھ روبرو بات چیت کی، جس میں ماضی اور حال پر تبادلہ خیال کیا۔ فوٹوونک چپس کی زندگی۔
بات چیت کے آغاز میں، پروفیسر ژانگ ژاؤ گوانگ نے بالکل صحیح کہا، "چپ انٹیگریشن ٹیکنالوجی اب بہت سمجھدار ہے، اور مختلف الیکٹرانک آلات، جیسے سیل فون، کمپیوٹر، سمارٹ ہوم ڈیوائسز وغیرہ میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتی ہے۔ تمام چپ انٹیگریشن ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں۔ تاہم، چین کی چپ انٹیگریشن ٹیکنالوجی میں اب بھی خامیاں موجود ہیں، اور مربوط آپٹیکل چپس مشکلات میں سے ایک ہیں۔"

ایک مربوط آپٹیکل چپ ایک فنکشنل سرکٹ ہے جو ایک مائیکرو چِپ کے ذریعے تشکیل دیا جاتا ہے جس میں دو یا زیادہ فوٹوونک اجزاء ہوتے ہیں، اس لیے اس کا نام فوٹوونک چپ ہے۔ فوٹوونک چپ میں تیز رفتار متوازی اور کم بجلی کی کھپت کے فوائد ہیں، اور اس کی حساب کی رفتار اور ٹرانسمیشن کی شرح الیکٹرانک چپس سے ہزار گنا زیادہ ہے، جب کہ اس کی بجلی کی کھپت الیکٹرانک چپس کے مقابلے میں صرف نوے ہزارواں حصہ ہے، اور اس کی ساختی ضروریات بھی کم ہیں، عام طور پر سو نینو میٹر کی سطح پر، اس طرح جدید عمل پر انحصار کم ہوتا ہے، اور اسے ریاضی کی طاقت کی ترقی کی رکاوٹ کو حل کرنے کے لیے سب سے موزوں بنیادی ٹیکنالوجی سمجھا جاتا ہے۔
کام کرنے والے اصول کے لحاظ سے، فوٹوونک چپس معلومات کی ترسیل، احساس، عمل اور ترسیل کے لیے فوٹون کا استعمال کرتی ہیں۔ ویو گائیڈز کا استعمال روشنی کو کنٹرول اور ڈائریکٹ کرنے کے لیے کیا جاتا ہے، اور کل اندرونی عکاسی کے ذریعے، فوٹوونک چپس کا موازنہ تاروں سے کیا جاتا ہے جو برقی سگنل منتقل کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ ایک لیزر ذریعہ اجزاء کو چلانے کے لیے درکار روشنی فراہم کرتا ہے، جیسا کہ ایک سرکٹ میں سوئچ ہوتا ہے۔ ویو گائیڈ کنکشن کے ذریعے، ایک ہی سبسٹریٹ پر متعدد اجزاء کو مربوط اور من گھڑت بنایا جا سکتا ہے، جس سے مضبوط اور چھوٹے حل پیدا ہوتے ہیں۔ فوٹوونک سرکٹس میں اجزاء غیر فعال اور فعال ہوسکتے ہیں، غیر فعال اجزاء بشمول سوئچز اور ملٹی پلیکسرز اور فعال اجزاء بشمول ڈیٹیکٹر اور لیزر۔
الیکٹرانک چپس کے مقابلے میں، فوٹوونک چپس کو مربوط کرنے میں دشواری بنیادی طور پر ان کی مجرد نوعیت کی وجہ سے ہے۔ مینوفیکچرنگ کے نقطہ نظر سے، فوٹوونک انٹیگریٹڈ چپ مینوفیکچرنگ کوئی آسان چیز نہیں ہے۔ فوٹوونک آلات میں تین جہتی ڈھانچہ ہوتا ہے، جو سیمی کنڈکٹر انضمام کے دو جہتی ڈھانچے سے کہیں زیادہ پیچیدہ ہوتا ہے۔ لیزرز، ڈیٹیکٹرز، ماڈیولٹرز اور دیگر آلات کو چپ میں ضم کرنے کے لیے، مختلف مواد، جیسے انڈیم فاسفائیڈ، کی ایک سے زیادہ پتلی فلم ڈائی الیکٹرک تہوں پر بار بار ڈپازٹ اور اینچ کرنا ضروری ہے، جو آلات اور عمل کی ضروریات کے لیے بہت ضروری ہے۔
"تاہم، میں اب بھی مقامی طور پر ان مشکلات پر قابو پانے کے بارے میں پراعتماد ہوں۔" پروفیسر Zhang Xiaoguang نے کہا، "صنعت میں سلیکون پر مبنی انضمام کی طرف پہلے سے ہی رجحان ہے، کیونکہ اس قسم کے نظام کا انضمام پہلے سے ہی نسبتاً پختہ ہے، اور سلیکون آپٹیکل چپس پر گھریلو تحقیق کو بنیادی طور پر دنیا کے ساتھ ہم آہنگ کیا گیا ہے۔ لیکن کیسے۔ سلیکون کو آپٹیکل پرزوں کے سبسٹریٹ کے طور پر استعمال کریں اور ٹیکنالوجی کی بڑے پیمانے پر پیداوار کا احساس کریں، اس کے اندر اب بھی بہت سی مشکلات ہیں، اور اب ہمارے تجرباتی عمل میں بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرنے والے کچھ آلات کو اب بھی درآمدات پر انحصار کرنے کی ضرورت ہے۔"
پروفیسر Zhang Xiaoguang کی رائے میں، بین الاقوامی چپ صنعت دہائیوں کے لئے تیار کیا گیا ہے. یورپ، امریکہ، جاپان اور آپٹیکل چپ کی صنعت میں دیگر ممالک نے پہلے، معروف ٹیکنالوجی شروع کی. امریکہ نے طویل عرصے سے فوٹوونک مربوط آلات کی تیاری اور تیاری کے لیے ایک پلیٹ فارم بنانے کے لیے "نیشنل انسٹی ٹیوٹ فار فوٹوونک انٹیگریٹڈ مینوفیکچرنگ انوویشن" قائم کیا ہے۔ یورپی یونین آپٹو الیکٹرانک انٹیگریشن ریسرچ پروجیکٹس کی تعیناتی پر توجہ مرکوز کرتے ہوئے "Horizon 2020" پروگرام کو نافذ کرے گی۔ جاپان "ایڈوانسڈ ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ پروگرام"، "ایڈوانسڈ ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ پروگرام" کو نافذ کرے گا۔ جاپان کا "ایڈوانسڈ ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ پروگرام" کا نفاذ، آپٹو الیکٹرانک فیوژن سسٹم ٹیکنالوجی کی ترقی کے منصوبوں کی تعیناتی۔ بیرون ملک مقیم آپٹیکل چپ کمپنیوں کو بنیادی ٹیکنالوجیز اور پیداواری عمل کے جمع ہونے کے ذریعے پہلا فائدہ ہوتا ہے، اور آہستہ آہستہ صنعت بند لوپ کا احساس، ایک اعلی صنعت کی رکاوٹوں کو قائم کرنے کے لیے۔
گھریلو آپٹیکل چپ مینوفیکچررز عام طور پر ویفر ایپیٹیکسی کے علاوہ بیک اینڈ پروسیسنگ کی صلاحیتیں رکھتے ہیں، آپٹیکل چپ کور ایپیٹیکسیل ٹیکنالوجی بالغ نہیں ہے، اعلی کے آخر میں ایپیٹیکسیل ویفر کو بین الاقوامی ایپیٹیکسیل پلانٹ پروکیورمنٹ، ہائی اینڈ آپٹیکل چپ کی ترقی کو محدود کرتا ہے۔ لیزر چپ، مثال کے طور پر، چین 10G کی بڑے پیمانے پر پیداوار اور درج ذیل کم اور درمیانے درجے کی لیزر چپ کی پیمائش کر سکتا ہے، لیکن 25G لیزر چپ بیچ کی کھیپ کا احساس کرنے کے لیے دکانداروں کی صرف ایک چھوٹی سی تعداد، 25G یا اس سے زیادہ ریٹ لیزر چپ زیادہ تر دکاندار ہیں۔ ابھی بھی R&D یا چھوٹے پیمانے پر آزمائشی پیداوار کے مرحلے میں ہے۔
گھریلو ٹیکنالوجی کے پچھلے دیر سے آغاز کے وقت، گھریلو چپ انٹیگریشن ریسرچ کو ترقی اور اختراع کرنے کے لیے غیر ملکی ممالک کے ریڈی میڈ تحقیقی نتائج کی بلندی پر کھڑا کرنے کے لیے زیادہ ہے، ملکی ہائی کی بین الاقوامی شکل میں تبدیلیوں کے ساتھ۔ -ٹیکنالوجی کے میدان میں ٹیکنالوجی کی صنعت کو زیادہ سے زیادہ پابندیاں ملی ہیں، بلکہ زیادہ سے زیادہ لوگوں کو تکنیکی خود انحصاری کی اہمیت کا احساس ہوتا ہے۔ چین نے 2016 کے اوائل میں "بڑے پیمانے پر فوٹوونک انٹیگریٹڈ چپ" کا آغاز کیا، چینی اکیڈمی آف سائنسز کے اسٹریٹجک پائلٹ سائنسی اور تکنیکی خصوصی منصوبوں، گھریلو خود مختار جدت طرازی کی بھرپور ترقی کو فروغ دینے کے لیے۔
"تاہم، حقیقی صنعتی کامیابیاں حاصل کرنے کے لیے ملک کے لیے سب سے اہم چیز نظام کی تعمیر میں مضمر ہے،" پروفیسر ژانگ ژاؤ گوانگ نے گفتگو کے اختتام پر زور دیا، "حقیقی پیداوار کے نقطہ نظر سے، سب سے اہم خود انحصاری حاصل کرنے کے لئے قدم مجموعی صنعتی نظام کو قائم کرنا ہے، خاص طور پر، عمل کے بہاؤ کے ایک مکمل سیٹ کی تشکیل، اگر اصول کو پہلی جگہ سمجھا جا سکتا ہے، تو اس نظام کو قائم کرنا ضروری ہے۔ تمام کیس کے اصول کے ذریعے حاصل کر سکتے ہیں، کیونکہ نادان عمل کی مصنوعات کی پیداوار کی ضمانت نہیں دے سکتا، آزاد جدت اب بھی صرف کاغذ پر ہے."