ترانزیستور نانولوله های کربنی بهتر عموزاده سیلیکونی خود را برای اولین بار

رضا بیگدلی گزارش می دهد:

آنها اولین ترانزیستور ایجاد شده با استفاده از نانولوله های کربنی (CNT) به نیست، اما محققان در دانشگاه ویسکانسین-مدیسون (UW-مدیسون) ادعا ترانزیستور نانولوله های کربنی جدید خود را برای اولین بار به بهتر بهترین ترانزیستورهای سیلیکونی امروز در دسترس هستند. با قابلیت های فعلی بالاتر و سرعت سوئیچینگ بیشتر، این نیمه هادی نانو لوله های کربنی وعده به ارائه الکترونیکی نسل بعدی با بالاتر عملکرد در حالی که مصرف انرژی به مراتب کمتر.به گفته محققان UW-مدیسون، دستیابی به موفقیت خود می تواند در ترانزیستورها نانولوله های کربنی در نهایت جایگزین ترانزیستورهای سیلیکونی منجر، و ارائه دستاوردهای در حال عملکرد مورد نیاز صنعت کامپیوتر برای پاسخگویی به تقاضای مصرف کننده. بر اساس اندازه گیری های انجام شده توسط محققان در ترانزیستور نانولوله تک، این دستگاه باید قادر به در سرعت پنج برابر بیشتر کار و یا استفاده از پنج بار انرژی کمتری نسبت به ترانزیستورهای سیلیکونی در برنامه های مشابه است."این دستاورد یک رویا از فناوری نانو برای 20 سال گذشته بوده است، می گوید:" پروفسور مایکل آرنولد، شرکت رهبر این تیم تحقیقاتی UW-مدیسون. "ساخت ترانزیستور نانولوله های کربنی که بهتر از ترانزیستورهای سیلیکونی می باشد یک نقطه عطف بزرگ است. این دستیابی به موفقیت در عملکرد ترانزیستور نانولوله های کربنی پیش انتقادی نسبت به بهره برداری از نانولوله های کربنی در منطق، ارتباطات با سرعت بالا، و دیگر فن آوری الکترونیک نیمه هادی است."ایجاد شده از ورق های تک اتم از گرافن نورد را به لوله، نانولوله های کربنی را قادر به ایجاد یک ساختار سه بعدی از یک ورق تک بعدی از کربن است. به طور خاص تبدیل این نانولوله های کربنی به اثر میدانی ترانزیستور (FET ها بیین)، ابعاد میکروسکوپی از ترانزیستورهای جدید را قادر می سازد تغییرات سریع جریان در حال حرکت در سراسر آنها.به عنوان FET ها بیین با تعدیل آنچه که به عنوان غلظت شارژ همراه کانال های بین الکترودها شناخته شده برای تولید جریان، بنابراین افزایش عمل ولتاژ اعمال شده به یک الکترود خاص تقویت را افزایش می دهد در یک مدار، به طوری که نیمه هادی جدید UW-مدیسون تولید بسیاری از جریان اطراف 1.9 برابر بیشتر از ترانزیستورهای سیلیکونی در سراسر یک منطقه نسبتا کوچک است. این رفتار می تواند دستاوردهای قابل توجهی در دستگاه های ارتباطی بی سیم مبتنی بر FET-CNT فراهم می کند.

قبل از محققان قادر به دستیابی به دستاوردهای بالا آنها به دنبال، هر چند بودند، آنها برای اولین بار به غلبه بر موانع مواجه توسط محققان دیگر در تولید نانولولههای کربنی خالص و جلوگیری از ناخالصی های فلزی است که مختل قابلیت نیمه هادی نانولوله های کربنی. برای این کار، تیم UW-مدیسون یک تکنیک شناخته شده به عنوان شناور تبخیری خود مونتاژ، که در آن پلیمرها استفاده می شود برای کپسوله کردن و منزوی کردن نانولولههای کربنی و سپس چین و واریز آنها را بر روی یک بستر با فواصل دقیق استفاده شده است."ما شرایط خاص که در آن شما می توانید از شر تقریبا تمام نانولولههای فلزی، که در آن ما کمتر از 0.01 درصد نانولوله فلزی مطلع شناسایی کرده ایم، گفت:" پروفسور آرنولد.پس از سنگ فرش انتخابی و رسوب از CNTs، سپس محققان از نانولولهها در آون تحت خلاء به حذف پلیمر عایق و اجازه می دهد نانولوله های کربنی به انجام پخته. هر گونه باقی مانده باقی مانده از نانولوله با حلال قبل از درمان فر برداشته شدند."در پژوهش ما، ما نشان داده ایم که می توانید به طور همزمان غلبه بر تمام این چالش های کار با نانولولهها، و ما را مجاز به ایجاد این پیشگامانه ترانزیستور نانولوله های کربنی که فراتر از سیلیکون و گالیم آرسنید ترانزیستور، گفت:" استاد آرنولد. "شده است وجود دارد بسیاری از اعتیاد به مواد مخدره در مورد نانولوله های کربنی است که محقق نشده است، و این که تا به نوعی از سردی گرایید چشم انداز بسیاری از مردم است. اما ما فکر می اعتیاد به مواد مخدره سزاوار است."انتخابی سنگ فرش نانولولههای کربنی یک گام مهم در ارائه توانایی برای ساخت FET ها بیین در مقادیر تجاری به سرعت و به آسانی می باشد. و، در حالی که دیگر روش های منحصر به فرد استفاده شده است به تولید دقت تراز وسط قرار مواد گرافن نیمه هادی (حتی با استفاده از رشته های DNA، در یک نمونه)، روش کار گرفته شده توسط محققان UW- مدیسون است، آنها ادعا، مقیاس پذیر به سطح تولید بالا با تعداد.در حالی که تحقیقات انجام شده توسط موسسات دیگر بر روی افزایش سرعت متمرکز که در آن ترانزیستور مبتنی بر گرافن عمل، تیم UW-مدیسون در حال تحقیق در راه هایی برای ایجاد عملکرد بالا تقویت کننده های فرکانس رادیویی کارآمد تر است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد نگاه کنید، برای مثال ، به بهتر سیگنال های تلفن همراه را افزایش دهد.