تولید نانوترانزیستور با نانوروبان گرافنی

تاریخ : ۲۸ دی ۱۳۹۶

تعداد بازدید : ۳۶۰

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان سوئیسی با استفاده از نانوروبان گرافنی موفق به ساخت ترانزیستوری شدند که قابلیت استفاده در حوزه نانوالکترونیک را داراست.

فناوری‌نانو به سرعت در حال رشد بوده و در این میان نانوساختارها در حال به‌کار گیری در حوزه‌هایی نظیر الکترونیک و پزشکی هستند. نانوترانزیستور یکی از خروجی‌های جالب‌ توجه فناوری‌نانو هستند که می‌توانند تاثیر شگرفی روی صنایع داشته باشد. محققان آزمایشگاه فدرال سوئیس (EMPA) اعلام کردند که نانوترانزیستوری از جنس گرافن ساخته‌اند که دارای خواص الکتریکی ویژه‌ای هستند. این ترانزیستورها از نانوروبان‌های گرافنی ساخته شده‌اند که دارای پتانسیل بالایی برای استفاده در نانوالکترونیک هستند.
این گروه تحقیقاتی با همکاری پژوهشگرانی از موسسه ماکس پلانک در ماینز و دانشگاه کالیفرنیا با موفقیت از نانوروبان گرافنی به ضخامت 9 اتم استفاده کرده و نانوترانزیستوری ساختند. این نانوروبان‌ها وارد خلاء شده و به عنوان پیش‌ماده برای ساخت نانوروبان دیگری به پهنای یک نانومتر و طول 50 نانومورد استفاده قرار می‌گیرد.
این ساختارها با استفاده از میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی تصویربرداری شده و مشخص شد که ساختار بسیار دقیقی دارد. این نانوروبان از گپ انرژی دقیقی برخوردار بوده به‌طوری که می‌توان از آن به عنوان ترانزیستور استفاده کرد.
در فاز اول، محققان نتوانستند میان حالت روشن و خاموش تفکیک قائل شوند که دلیل این امر وجود لایه دی‌الکتریک اکسید سیلیکون است. پژوهشگران با انجام محاسبات دریافتند که لایه اکسیدی باید ضخامتی در حد 50 نانومتر داشته باشد.
در قدم بعد آنها با استفاده اکسید هافنیوم ضخامت لایه را کاهش دادند و آن را جایگزین اکسید سیلیکون کردند. این لایه جدید تنها 1.5 نانومتر ضخامت داشت و جریان عبوری از آن بالاتر بود.
چالش اصلی در این پروژه، ساخت نانوروبان بود. اگر نانوروبان از طریق برش نانولوله ایجاد می‌شد، به دلیل نامنظم بودن ساختار لبه، خواص دلخواه را نداشت. ترکیب کردن نانوروبان با ترانزیستور نیز چالش برانگیز بود. از دیگر چالش‌های این پروژه آن بود که نانوروبان‌ها نباید با هم حالت متقاطع پیدا می‌کردند بلکه باید به‌صورت تراز با کانال‌های ترانزیستور قرار می‌گرفتند.

منبع : http://www.coherentnews.com/transistors-from-graphene-nanoribbons/

نظر شما