اولین ترانزیستوری که با جوهرهای نانوبلوری ساخته شده است

تاریخ : ۲۹ اردیبهشت, ۱۳۹۵

تعداد بازدید : ۳۵۱

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

مهندسان دانشگاه پنسیلوانیا راهکار جدیدی برای تولید ترانزیستورها ارائه کرده‌اند: رسوب‌دهی ترتیبی قطعات آنها به شکل جوهرهای نانوبلوری مایع. این مطالعه جدید راه را برای تولید قطعات الکترونیکی درون بسترهای انعطاف‌پذیر یا پوشیدنی هموار می‌سازد.

تولید ترانزیستور فرایند بسیار پیچیده‌ای است که به تجهیزاتی با دمای بالا و خلا بالا نیاز دارد. حال مهندسان دانشگاه پنسیلوانیا راهکار جدیدی برای تولید این ابزارها ارائه کرده‌اند: رسوب‌دهی ترتیبی قطعات آنها به شکل جوهرهای نانوبلوری مایع. این مطالعه جدید که در Nature منتشر شده است، راه را برای تولید قطعات الکترونیکی درون بسترهای انعطاف‌پذیر یا پوشیدنی هموار می‌سازد. دماپایین بودن این فرایند امکان استفاده از آن روی بسیاری از مواد مختلف را ایجاد کرده و کاربردهای متنوعی را پوشش می‌دهد.
این ترانزیستور اثر زمینه جدید با استفاده از پوشش‌دهی چرخشی روی یک بستر پلاستیکی انعطاف‌پذیر ساخته شده است. با این حال در آینده می‌توان از روش‌های تولیدی دیگری همچون چاپ سه‌بعدی برای تولید این ترانزیستورها بهره برد.
رهبری این پژوهش را پروفسور چری کاگان، استاد دانشکده مهندسی و علوم کاربردی بر عهده داشته است. این محققان نانوبلورهای دارای ویژگی الکتریکی مناسب برای ساخت ترانزیستور را درون یک مایع پخش کرده و جوهرهای نانوبلوری تولید کردند. گروه کاگان کتابخانه‌ای از این چهار جوهر را ایجاد کردند: یک رسانا (نقره)، یک عایق (اکسید آلومینیوم)، یک نیمه‌رسانا (سلنید کادمیوم) و یک رسانای ترکیب شده با یک ناخالصی یا دپ‌کننده (مخلوطی از نقره و ایندیوم). دُپ کردن لایه نیمه‌رسانای ترانزیستور با ناخالصی‌ها تعیین کننده این است که ترانزیستور بار مثبت یا منفی را انتقال دهد.
ویژگی الکتریکی تک‌تک این جوهرهای نانوبلوری به صورت مجزا مورد تایید قرار گرفته بود، اما این جوهرها هرگز به شکل یک ابزار با یکدیگر ترکیب نشده بودند. ساخت ابزار با استفاده از این جوهرها شامل فرایندی برای لایه‌گذاری یا ترکیب کردن آنها به شکل الگوهای بسیار دقیق است.
ابتدا یک لایه نقره رسانا روی یک پلاستیک انعطاف‌پذیر که با یک ماسک لیتوگرافی نوری پردازش شده بود، رسوب‌دهی شده و سپس به سرعت چرخانده شد تا یک لایه یکنواخت شکل بگیرد. سپس ماسک لیتوگرافی حذف شد تا جوهر نقره به شکل الکترودهای گیت ترانزیستور باقی بماند.
سپس این محققان با استفاده از پوشش‌دهی چرخشی، لایه‌ای از جوهر عایق (اکسید آلومینیوم) و جوهر نیمه‌رسانا (سلنید کادمیوم) را روی روکش نقره اولیه نشاندند. در نهایت لایه‌ای حاوی مخلوطی از نقره و ایندیوم به شکلی ماسک‌دار روی سطح نشانده شده و الکترودهای منبع و تخلیه را شکل داد. از آنجایی که در این روش از دمای نسبتا پایین استفاده می‌شود، محققان توانستند چندین ترانزیستور را به طور همزمان روی همان پلاستیک اولیه ایجاد کنند.

منبع : https://scicasts.com/2058-nanotechnology/nanomaterials/10953-engineers-develop-first-transistors-made-of-nanocrystal-inks/

نظر شما
نظرسنجی