الکترونيک مدرن به کاربردهاي جديدي براي نانولولههاي کربني (CNTS) دست يافته است. به تازگي محققان دانشگاه استنفورد، در پي کوچکتر کردن فاصلههاي بين نانولولههاي نيمهرسانا، روش جديدي براي ساخت ابزارهاي داراي CNT ابداع کردهاند. در اين روش CNTهاي فلزي به صورت انتخابي حذف و توزيع قطر نانولولههاي نيمهرساناي باقيمانده باريكتر ميشود.
اين محققان 244 ابزار متفاوت که داراي بسترهاي Si/SiO2 بودند، ساختند. اين ابزارها شامل تعدادي نانولوله بودند که با روش رسوبدهي بخار شيميايي (CVD) بر روي اتصالات Ti/Au توليد شده بودند. توزيع قطر اوليه CNTها بين 1 تا 8/2 نانومتر بود. 55 درصد اين ابزارها تنها شامل نانولولههاي کربني نيمهرسانا با نسبت رسانايي باياس گيت روشن به خاموش (gate bias on/off conductance ratio) بزرگتر از 103، بودند. پس از آن محققان اين ابزارهاي را در معرض پلاسماي متان قرار دادند.
پلاسماي متان باعث قرار گرفتن هيدروكربنهايي با پيوند كوالانسي روي نانولولههاي فلزي (به صورت انتخابي) ميشود و در دماي 600 درجه سانتيگراد تمايل به اچ كردن اين نانولولههاي فلزي دارد. هنگامي که تنها 78 ابزار تحت اين فرآيند قرار گرفتند، نسبت ابزارهاي نيمهرساناي خالص به 93 درصد رسيد. علاوه بر اين، به نظر ميرسد که تحت اين فرآيند، نانولولههاي با قطر کوچک (کوچکتر از 4/1 نانومتر) مستقل از جنس نانولوله (فلزي بودن و يا نبودن) اچ ميشوند و از سوي ديگر نانولولههاي بزرگ (قطر بزرگتر از 2 نانومتر) در برابر اچ شدن کاملاً مقاوم هستند.
پلاسماي متان در اين فرآيند نقشي منحصر به فردي ايفا ميکند. هنگام استفاده از پلاسماي هيدروژن يك وابستگي اچ كردن به قطر مشابهي، ديده ميشود اما به صورت انتخابي نانولولههاي فلزي اچ نميشوند.
اين گروه آرايههايي از ميکروابزارهايي شامل 40 تا 50 نانولوله کربني موازي ساختند. آنها در اين راه موفق شدند که دماي رشد CVD را کاهش دهند تا به اين وسيله رشد نانولولههاي با قطر 8/1 نانومتر را تقويت كنند و غناي نانولوله کربني نيمهرسانا را افزايش دهند.
گرچه هر کدام از ابزارهايي که به اين روش توليد ميشوند داراي مقاديري از CNTهاي فلزي به صورت ناخالصيها ميباشند ولي همه آنها پس از فرآيند پلاسما، نسبت باياس گيت روشن به خاموش بين 104 تا 105 خواهند داشت. هانجي داي که سرپرستي اين تحقيق را برعهده داشت به بهبود و تکامل اين روش اميدوار است. وي در اين باره ميگويد: "ما ميتوانيم قطري که در زير آن نانولولههاي کربني اچ ميشوند را با کنترل شرايط واکنش شيميايي، تغيير دهيم".
نتايج اين تحقيق در مجله Science به چاپ رسيده است.
محوریت وبلاگ فیزیکه اما سعی میکنم مطالب جالب از عناوین دیگه هم قرار بدم .
با تشکر از توجه و انتخاب شما.
مدیریت وبلاگ
: : محمد میرزایی : :
