میدان الکتریکی برای مدارهای با عملکرد بالا به کار رفت
به گزارش نئوپدیا، در تحقیقی جدید مهندسان از میدان های الکتریکی برای ایجاد مدارهایی با عملکرد بالا و فراتر از محدودیت هایی که درنتیجه استفاده از سیلیکون به وجود می آید، استفاده کردند.
به گزارش نئوپدیا به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، ترانزیستورها بلوک های سازنده بنیادین برای منطق دیجیتال هستند که حالا با اندازه چند اتم ساخته می شوند. ساخت ترازیستورهای سیلیکونی معمول در چنین مقیاس کوچکی با چالش های زیادی روبرو است همچون آن که حکاکی چنین خصوصیت های ریزی می تواند منجر به تداخل های الکتریکی، نشت جریان و فرآیندهای ساخت پیچیده ای شود که حفظ آنها بطور درحال افزایشی دشوار است. استراتژی چند دهه ای فشردن تعداد بیشتر ترانزیستورها در یک ناحیه یکسان از تراشه به سرعت به محدودیت های عملی خود نزدیک می شود و روش های مرسوم ممکنست دیگر نتوانند ارتقاینیمه مداوم عملکرد را تضمین کنند. دراین خصوص نیمه رساناهای دو بعدی که می توان آنها را تا یک لایه اتمی نازک کرد، نویدبخش هستند. موادی مانند دی سولفید مولیبدن (MoS₂) و دی سلنید تنگستن (WSe₂) جریان بار کارایی را حتی در حالت فوق العاده نازک فراهم می کنند و می توان آنها را به عنوان ترانزیستورهای نوع n یا نوع p تنظیم کرد که دو جز اساسی برای مدارهای منطقی به شمار می روند. اما ساخت مدار از این مواد همچنان چالش برانگیز است. روش های فعلی نیازمند دماهای بالا، محفظه های خلا یا جای گذاری دستی ورقه های نانو است که تولید در مقیاس بزرگ را دشوار می کند. افزایش مقیاس به طور معمول منجر به کیفیت نامنظم، هم ترازی ضعیف یا فرایند ساخت پیچیده میشود که سادگی و پتانسیل این مواد را کم می کند. تحقیقی که در مجله Advanced Functional Materials انتشار یافته، رویکرد جدیدی برای ساخت مدارهای منطقی اتمی نازک عرضه می کند. محققان، لایه برداری محلول محور نیمه رساناهای دو بعدی را با مونتاژ هدایت شده توسط میدان الکتریکی را بگونه ای ترکیب کردند که ورقه های نانویی MoS₂ نوع n و WSe₂ نوع p را بتوانند دقیقا بین الکترودهای از پیش تعیین شده قرار دهند. این تکنیک، مدارهای منطقی مکمل را بدون نیاز به لیتوگرافی، حکاکی یا فرآیندهای نیازمند دمای بالا به وجود می آورد. مونتاژ بصورت موازی به انجام می رسد و امکان ساخت چند دستگاه روی یک تراشه در یک مرحله را فراهم می شود و همین مورد سبب ساده تر شدن تولید و حفظ مزایای عملکردی مواد دو بعدی می شود. در روش جدید، ورقه های نانویی دوبعدی باکیفیت بالا را از بلورهای حجیم بدون صدمه به ساختار آنها صدمه ای تولید می شود. این تکنیک بجای استفاده از روشهای فنی خشن، از لایه برداری الکتروشیمیایی بهره می برد. در چنین فرآیندی یک ولتاژ، یون های بزرگ را بین لایه های بلور وارد می نماید و پیوندها را سست می کند. سپس با بهره گیری از سونیکیشن ملایم، این لایه ها بصورت ورقه های نانویی پایدار جدا می شوند. این ورقه ها بصورت معلق در مایع باقی می مانند و اندازه ای بالاتر از یک میکرون دارند که بسیار بزرگ تر از ورقه هایی هستند که با روش های مکانیکی سنتی ایجاد می شوند. پژوهشگران پروسه مذکور را برای دستیابی به نتایج بهتر بهبود بخشیدند. آنها الکترودهای مخروطی شکل، میدان الکتریکی را بطور دقیق تری هدایت کر دند و رسوب گذاری ناخواسته را کاهش دادند. از طرفی یک سیگنال متناوب با فرکانس ۵۰ هرتز، بین هم ترازی و چسبندگی ورقه های نانویی تعادل ایجاد کرد. علاوه بر این، تنها با اعمال این فرایند به مدت ۱۵ ثانیه، کانال هایی یکنواخت با ضخامت ۱۰ نانومتر تولید شد.
منبع: neopedia.ir
این مطلب نئوپدیا را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب