سنگھوا نیوز نیٹ ورک2چاند25جاپان نیوز(نامہ نگاروین زنگیو) 25 فروری کو، سنگھوا یونیورسٹی کے شعبہ انجینئرنگ فزکس کے پروفیسر تانگ چوان شیانگ کے ریسرچ گروپ اور ہیلم ہولٹز سینٹر فار میٹریلز اینڈ انرجی برلن (HZB) اور جرمن فیڈرل انسٹی ٹیوٹ برائے فزکس اینڈ ٹیکنالوجی (PTB) کی ایک باہمی ٹیم نے نیچر میں ایک مقالہ شائع کیا۔فطرت، قدرت) نے "مستحکم ریاست مائکرو بنچنگ کے طریقہ کار کا تجرباتی مظاہرہ" کے عنوان سے ایک تحقیقی مقالہ شائع کیا، جس میں ایک نئی قسم کے پارٹیکل ایکسلریٹر لائٹ سورس "سٹیڈی اسٹیٹ مائکرو بنچنگ (SSMB)" کے پہلے اصولی تصدیقی تجربے کی اطلاع دی گئی۔

SSMB اصول کی بنیاد پر، ہائی پاور، ہائی ریپیٹیشن فریکوئنسی، تنگ بینڈوتھ مربوط تابکاری حاصل کی جا سکتی ہے، اور طول موج ٹیرا ہرٹز سے لے کر انتہائی الٹرا وایلیٹ (EUV) بینڈ تک کا احاطہ کر سکتی ہے، جس سے فوٹوون سائنسی تحقیق کے لیے وسیع نئے مواقع فراہم کرنے کی امید ہے۔ "نیچر" کے جائزہ لینے والے نے اس تحقیق کی بہت زیادہ بات کرتے ہوئے کہا کہ یہ "ایک نئے طریقہ کار کو ظاہر کرتا ہے" اور "یقینی طور پر پارٹیکل ایکسلریٹر اور سنکروٹون ریڈی ایشن کے شعبوں میں دلچسپی پیدا کرے گا۔" "نیچر" میں ایک متعلقہ جائزہ مضمون نے لکھا: "یہ تجربہ ظاہر کرتا ہے کہ موجودہ ایکسلریٹر روشنی کے ذرائع کی دو اہم اقسام کی خصوصیات کو کیسے یکجا کیا جائے - سنکروٹران ریڈی ایشن لائٹ سورسز اور فری الیکٹران لیزرز۔ SSMB لائٹ سورس کو مستقبل میں EUV لتھوگرافی اور زاویہ سے حل شدہ فوٹو الیکٹران سپیکٹروسکوپی جیسے شعبوں میں استعمال کیے جانے کی توقع ہے۔" ایک بار جب یہ مقالہ شائع ہوا تو اس نے فوری طور پر ملکی اور غیر ملکی علمی اور صنعتی حلقوں کی جانب سے بھرپور توجہ مبذول کر لی۔

تصویر 1. SSMB اصولی تصدیق کے تجربے کا اسکیمیٹک خاکہ (تصویر کا ماخذ: "فطرت")

تصویر 2. SSMB اصولی تصدیق کے تجرباتی نتائج (تصویر کا ماخذ: "فطرت")

تجربے میں، تحقیقی ٹیم نے برلن میں اسٹوریج رِنگ MLS میں الیکٹران بیم کو کنٹرول کرنے کے لیے 1064 نینو میٹر کی طول موج کے ساتھ ایک لیزر کا استعمال کیا، تاکہ الیکٹران بیم نے ایک مکمل دائرہ (دائرہ 48 میٹر) بنا کر ایک باریک مائیکرو اسٹرکچر بنایا، یعنی ایک مائیکرو بنچ۔ مائیکرو بنچنگ لیزر طول موج اور اس کے اعلی ہارمونکس پر اعلی شدت والی تنگ بینڈوتھ مربوط روشنی کو خارج کرتا ہے۔ تجربے نے اس تابکاری کا پتہ لگا کر مائکرو بنچنگ کی تشکیل کی تصدیق کی۔ مائیکرو بنچنگ کی تشکیل یہ ثابت کرتی ہے کہ الیکٹرانوں کے آپٹیکل مراحل کو دائرے کے ذریعے دائرے کے ساتھ منسلک کیا جا سکتا ہے جس کی درستگی لیزر طول موج سے کم ہوتی ہے، تاکہ SSMB کے ورکنگ میکانزم کی تصدیق کرتے ہوئے، لیزر کی طرف سے اچھی طرح سے بنائے گئے آپٹیکل پوٹینشل میں الیکٹرانوں کو مضبوطی سے باندھا جا سکے۔ تجرباتی منصوبہ بندی کو شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، اور کچھ تجرباتی نتائج شکل 2 میں دکھائے گئے ہیں۔

ایس ایس ایم بی کا تصور 2010 میں اسٹینفورڈ یونیورسٹی کے پروفیسر زاؤ وو اور سنگھوا یونیورسٹی کے ایک ممتاز وزیٹنگ پروفیسر اور ان کے ڈاکٹریٹ کے طالب علم ڈینیل رتنر نے تجویز کیا تھا۔ Zhao Wu SSMB میں تحقیق اور بین الاقوامی تعاون کو فروغ دینا جاری رکھے ہوئے ہے۔ 2017 میں، Tang Chuanxiang اور Zhao Wu نے تجربہ شروع کیا۔ Tang Chuanxiang کے تحقیقی گروپ نے تجربے کے نظریاتی تجزیے اور جسمانی ڈیزائن کی تکمیل کی قیادت کی، ٹیسٹ کے تجربے کے لیے لیزر سسٹم تیار کیا، کوآپریٹو یونٹس کے ساتھ تجربات کیے، اور تجرباتی ڈیٹا کا تجزیہ اور مضمون لکھنا مکمل کیا۔

ہونے کی توقع ہےمیں ویلتھوگرافی روشنی کا ذریعہ نئی ٹیکنالوجی کا راستہ فراہم کرتا ہے۔عالمی برادری کی توجہ مبذول کرانا

"SSMB لائٹ سورس کے ممکنہ ایپلی کیشنز میں سے ایک مستقبل کی EUV لتھوگرافی مشینوں کے لیے روشنی کے منبع کے طور پر ہے۔ یہ ایک اہم وجہ ہے کہ بین الاقوامی برادری سنگھوا یونیورسٹی کی SSMB تحقیق پر پوری توجہ دیتی ہے۔" تانگ Chuanxiang نے صحافیوں کو بتایا.

چپ مینوفیکچرنگ انڈسٹری چین میں، فوٹو لیتھوگرافی مشینیں ناگزیر درستگی کا سامان ہیں اور انٹیگریٹڈ سرکٹ چپ مینوفیکچرنگ میں سب سے پیچیدہ اور اہم عمل مرحلہ ہے۔ لیتھوگرافی مشین کی نمائش کا حل براہ راست طول موج سے متعلق ہے۔ نصف صدی سے زیادہ عرصے سے، لتھوگرافی مشین کے روشنی کے منبع کی طول موج مسلسل سکڑتی جا رہی ہے۔ مرکزی دھارے کی لتھوگرافی ٹیکنالوجی کی نئی نسل جس کو چپ انڈسٹری نے تسلیم کیا ہے وہ EUV (انتہائی الٹرا وائلٹ لائٹ سورس) لیتھوگرافی ہے جس کی طول موج 13.5 نینو میٹر ہے۔ EUV لتھوگرافی مشین کا کام ویفر پر سرکٹس کو "تراشنے" کے لیے بالوں کے قطر کے صرف دس ہزارویں حصے کی طول موج کے ساتھ انتہائی الٹرا وائلٹ روشنی کے استعمال کے مترادف ہے۔ آخر کار، ناخن کے سائز کی ایک چپ میں دسیوں اربوں ٹرانجسٹر ہوں گے۔ یہ سامان اور ٹیکنالوجی انسانی ٹیکنالوجی کی ترقی کی اعلیٰ سطح کو ظاہر کرتی ہے۔ ڈچ ASML کمپنی اس وقت دنیا میں EUV لتھوگرافی مشینوں کی واحد سپلائر ہے، ہر EUV لتھوگرافی مشین US$100 ملین سے زیادہ میں فروخت ہوتی ہے۔

ہائی پاور EUV لائٹ سورس EUV لتھوگرافی مشین کی بنیادی بنیاد ہے۔ ASML فی الحال پلازما بنانے کے لیے مائع ٹن کے ہدف پر بمباری کرنے کے لیے ایک ہائی انرجی پلس لیزر کا استعمال کرتا ہے اور پھر 13.5 نینو میٹر کی طول موج اور تقریباً 250 واٹ کی طاقت کے ساتھ EUV روشنی کا ذریعہ تیار کرتا ہے۔ جیسا کہ چپ پروسیس نوڈس سکڑتے رہتے ہیں، توقع ہے کہ EUV لائٹ سورس پاور کی ضروریات کلو واٹ کی سطح تک بڑھتی رہیں گی۔

"مختصر طور پر، لیتھوگرافی مشین کو درکار EUV روشنی کو مختصر طول موج اور اعلی طاقت کی ضرورت ہوتی ہے۔" تانگ Chuanxiang نے کہا. EUV لتھوگرافی کے مزید استعمال اور ترقی کے لیے ہائی پاور EUV روشنی کے ذرائع میں کامیابیاں بہت اہم ہیں۔ Tang Chuanxiang نے کہا: "SSMB پر مبنی EUV روشنی کے ذرائع سے توقع کی جاتی ہے کہ وہ بڑی اوسط طاقت حاصل کریں گے اور ان میں کم طول موج تک پھیلنے کی صلاحیت ہے، جو اعلی طاقت والے EUV روشنی کے ذرائع میں کامیابیوں کے لیے ایک نیا حل فراہم کرے گی۔"

EUV لتھوگرافی مشینوں کی آزاد تحقیق اور ترقی میں ابھی بہت طویل سفر طے کرنا ہے۔ SSMB پر مبنی EUV روشنی کے ذرائع سے لیتھوگرافی مشینوں کی آزاد تحقیق اور ترقی میں بنیادی "اٹک گردن" کے مسئلے کو حل کرنے کی امید ہے۔ اس کے لیے حقیقی کامیابی حاصل کرنے کے لیے SSMB EUV روشنی کے ذرائع پر مسلسل تکنیکی تحقیق اور اپ اسٹریم اور ڈاون اسٹریم انڈسٹری چینز کے تعاون کی ضرورت ہے۔

اہم مسائل سے نمٹنے کا یہ صحیح وقت ہے۔بین الاقوامی تعاون کا نمونہ دکھائیں۔

سنگھوا SSMB ٹیم نے اپریل 2017 میں SSMB اصولی توثیق کے تجربے کا نظریاتی تجزیہ اور عددی تخروپن شروع کیا۔ اسی سال 21 جولائی کو، تانگ چوان ژیانگ اور ژاؤ وو نے سنگھوا میں پہلی SSMB تعاون میٹنگ کا اہتمام کیا، اور ایک بین الاقوامی SSMB تحقیقی گروپ کے قیام کی قیادت کی۔ انہوں نے چین، جرمنی، ریاستہائے متحدہ اور دیگر ممالک کے سائنسی محققین کے ساتھ مل کر مختلف مطالعات کو فروغ دینا شروع کیا جس میں SSMB اصولی تصدیق کے تجربات شامل ہیں۔ چار سال کی تحقیق کے بعد، SSMB ریسرچ ٹیم نے کئی اہم پیشرفت کی ہے، جس کے نتائج دنیا کی قیادت کر رہے ہیں۔

"SSMB الیکٹرانوں کو فوکس کرنے کے لیے لیزرز کا استعمال کرتا ہے۔ سنکروٹرون ریڈی ایشن ذرائع میں عام طور پر استعمال ہونے والی مائیکرو ویوز کے مقابلے میں، فوکس کرنے والے نظام کی طول موج کو 5 سے 6 آرڈرز کی شدت سے چھوٹا کیا جاتا ہے۔ اس لیے، SSMB کے اصول کی تصدیق کرنے کے لیے، ایک ایکسلریٹر کی ضرورت ہوتی ہے جس کے لیے بہت زیادہ کنٹرول کی درستگی ہوتی ہے، اور الیکٹرون کے دائرے کی پوزیشن میں تبدیلی اور الیکٹرون کے دائرے سے لانگ سیوڈی میں تبدیلی۔ جرمنی میں PTB LS اسٹوریج کی انگوٹھی اس پہلو میں SSMB کی تجرباتی ضروریات کے قریب ترین ہے، اساتذہ کے درمیان ابتدائی رابطے اور بات چیت کے بعد، جرمنی کے دو اداروں، HZB اور PTB نے تحقیقی ٹیم میں فعال طور پر شمولیت اختیار کی اور ہمارے ساتھ تعاون پر مبنی تحقیق کی،" ڈینگ ژیوجی نے کہا، جو 2015 میں جرمن یونیورسٹی کے شعبہ انجینئرنگ میں ڈاکٹریٹ کے طالب علم اور ٹی ایچ او میں تجربہ کر رہے تھے۔

سنہ 2017 سے، سنگھوا ٹیم کے اراکین نے تیاری سے لے کر آپریشن تک تجربے کے تمام پہلوؤں میں حصہ لینے کے لیے آٹھ بار برلن کا سفر کیا ہے۔ طویل محنت کے بعد، 31 اگست 2019 کو تجربہ کامیاب ہوا۔ ڈینگ ژیوجی نے کہا: "SSMB میں بہت سے جسمانی اثرات شامل ہیں اور تجربات مشکل ہیں۔ ٹیم نے بہت سی ناکام کوششوں سے گزرا اور تجربے کے دوران جسمانی مسائل اور اصل ایکسلریٹر آپریشنز کے بارے میں اپنی سمجھ کو گہرا کرنا جاری رکھا جب تک کہ وہ آخر کار ایک ایک کر کے مسائل کو حل نہ کر لے۔ جب یہ ناممکن تھا کہ ہم تجرباتی عمل کو روکیں اور کام کرنے سے روکیں۔ پہلے سے جمع کیے گئے تجرباتی اعداد و شمار پر نظریاتی تجزیہ کریں، باقاعدگی سے ورکنگ میٹنگز کریں، اور ای میل یا آن لائن بات چیت کریں "اس کے علاوہ، SSMB تجرباتی ٹیم ایک بین الاقوامی تعاون کی ٹیم ہے۔ ابتدائی دوڑ سے لے کر آہستہ آہستہ واقفیت اور سمجھ بوجھ سے بتدریج بہتری تک، پوری ٹیم نے اس بات پر اتفاق کیا کہ ہم نے حقیقی معنوں میں '1+1>>2' حاصل کیا ہے، اور ہر کوئی مستقبل میں مزید تعاون کے لیے پراعتماد ہے۔"

"پھنسی گردن" کا مسئلہ حل کریں۔سنگھوا یونیورسٹی بھاری ذمہ داری کو بہادری سے برداشت کرتی ہے۔

"میرے ملک کی یونیورسٹیوں کو بہادری کے ساتھ بھاری ذمہ داریاں نبھائیں اور یونیورسٹیوں میں بنیادی تحقیق اور سائنسی اور تکنیکی جدت طرازی کی صلاحیت کو جاری کرنا چاہیے۔" 22 ستمبر 2020 کو جنرل سکریٹری شی جن پنگ نے تعلیم، ثقافت، صحت اور کھیلوں کے شعبے میں ماہر نمائندوں کے ایک سمپوزیم میں جدت کو مضبوط بنانے اور کلیدی بنیادی ٹیکنالوجیز کو بروئے کار لانے کے لیے یونیورسٹیوں سے بڑی امیدیں وابستہ کیں۔

سنگھوا یونیورسٹی "آسمان کو تھامنے، زمین پر کھڑے ہونے، اور لوگوں کی آبیاری کرنے" کی سنگھوا سائنسی تحقیقی روایت کو وراثت میں ملتی ہے اور آگے بڑھاتی ہے، اور سائنس اور ٹیکنالوجی میں ملک کی خود انحصاری کی خدمت کے لیے ذمہ داری، مشن اور فوری ضرورت کے احساس کو بڑھاتی ہے۔ سائنسی تحقیقی نظاموں اور میکانزم کی اصلاح کو گہرا کریں، اور سائنسی تحقیقی تنظیمی ماڈلز کو اختراع کریں۔ بنیادی تحقیق کو "0 سے 1 تک" کو مضبوط بنائیں اور کلیدی بنیادی ٹیکنالوجیز پر تحقیق کو تیز کریں، خاص طور پر "اٹک گردن" کے مسائل۔

عالمی سائنس اور ٹکنالوجی میں سب سے آگے رہیں اور صحیح دوا تجویز کریں۔ اس بار، سنگھوا یونیورسٹی کے انجینئرنگ فزکس کے شعبہ میں تانگ چوان شیانگ کے ریسرچ گروپ اور بین الاقوامی تعاون ٹیم نے "سٹیڈی اسٹیٹ مائیکرو بنچنگ" (SSMB) میں بڑی کوششیں کی ہیں، ایک اہم شعبہ جس سے کلیدی علاقوں کو حل کرنے کی توقع ہے اور "اٹکتی ہوئی گردن" کے مسائل کو حل کرنے کی ضرورت ہے۔ وہ مستقبل کے حوالے سے اور اسٹریٹجک شعبوں میں کلیدی بنیادی ٹیکنالوجی کی تحقیق اور اختراع کی شدت میں اضافہ کرتے رہتے ہیں، جدت طرازی کی آزادانہ صلاحیتوں کو بڑھانے کی کوشش کرتے ہیں، اور قومی جدت پر مبنی ترقیاتی حکمت عملی کی خدمت کرتے ہیں۔

فی الحال، سنگھوا یونیورسٹی قومی سطح پر SSMB EUV لائٹ سورس کے پروجیکٹ کے قیام کی فعال طور پر حمایت اور فروغ دے رہی ہے۔ سنگھوا SSMB ریسرچ گروپ نے "سٹیڈی سٹیٹ مائیکرو بنچنگ ایکسٹریم الٹرا وائلٹ لائٹ سورس ریسرچ ڈیوائس" کے لیے ایک پروجیکٹ پروپوزل نیشنل ڈیولپمنٹ اینڈ ریفارم کمیشن کو پیش کیا ہے، جس نے "14ویں پانچ سالہ منصوبہ" میں ایک بڑے قومی سائنس اور ٹیکنالوجی کے بنیادی ڈھانچے کے لیے درخواست دی ہے۔

سنگھوا یونیورسٹی کے شعبہ انجینئرنگ اور انجینئرنگ کے پروفیسر تانگ چوانشیانگ اور HZB سے ڈاکٹر Jörg Feikes اس مضمون کے متعلقہ مصنفین ہیں، اور سنگھوا یونیورسٹی کے شعبہ انجینئرنگ اور انجینئرنگ میں 2015 کے ڈاکٹریٹ کے طالب علم ڈینگ زیوجی پہلے مصنف ہیں۔ اس تحقیق کو سنگھوا یونیورسٹی کے آزاد سائنسی تحقیقی منصوبے کی حمایت حاصل تھی۔