میدان الکتریکی برای مدارهای با عملکرد بالا به کار رفت
به گزارش آزینیک، 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 آزینیک 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 به صورت رو به ازدیادی 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 امکان دارد دیگر نتوانند ارتقاینیمه مداوم عملکرد را تضمین کنند. در این مورد نیمه رساناهای دو بعدی که میتوان آنها را تا یک لایه اتمی نازک کرد، نویدبخش هستند. موادی مانند دی سولفید مولیبدن (MoS₂) و دی سلنید تنگستن (WSe₂) جریان بار کار آمدی را حتی در حالت فوق العاده نازک فراهم می کنند و میتوان آنها را بعنوان 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 معمولا منجر به کیفیت نامرتب، هم ترازی ضعیف یا فرایند ساخت پیچیده میشود که سادگی و پتانسیل این مواد را می کاهد. تحقیقی که در مجله Advanced Functional Materials پخش شده، رویکرد جدیدی برای ساخت مدارهای منطقی اتمی نازک ارائه می کند. محققان، لایه برداری محلول محور نیمه رساناهای دو بعدی را با مونتاژ هدایت شده توسط میدان الکتریکی را به شکلی 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 شیوه، مدارهای منطقی مکمل را بدون احتیاج به لیتوگرافی، حکاکی یا فرآیندهای نیازمند دمای بالا بوجود می آورد. مونتاژ به شکل موازی صورت می گیرد و امکان ساخت چند دستگاه روی یک تراشه در یک مرحله را فراهم می شود و همین مساله 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 شیوه به جای استفاده از مهارتهای 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 استفاده از سونیکیشن ملایم، این لایه ها به شکل ورقه های نانویی پایدار جدا می شوند. این ورقه ها به شکل معلق در مایع باقی می مانند و اندازه ای بیشتر از یک میکرون دارند که بسیار بزرگ تر از ورقه هایی هستند که با روش های مکانیکی سنتی ایجاد می شوند. محققان فرآیند مذکور را برای دستیابی به نتایج بهتر بهبود بخشیدند. آنها الکترودهای مخروطی شکل، میدان الکتریکی را به صورت دقیق تری هدایت کر دند و رسوب گذاری ناخواسته را کاهش دادند. از طرف دیگر 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: azinic.ir
این مطلب آزینیک را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط آزینیک
نظرات خوانندگان آزینیک در مورد این مطلب
لطفا شما هم در مورد این مطلب نظر دهید