1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Initiative Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

خوشه اتمی که نقش دیود را ایفا می‌کند

موضوع : علم و پژوهش کلمات کلیدی : دیود - خوشه های اتمی - ترانزیستور تاریخ خبر : 1396/06/06 تعداد بازدید : 475

محققان با استفاده از خوشه‌‌ای از 14 اتم موفق به تولید ساختاری شدند که می‌تواند نقش دیود را ایفا کند. روش مورد استفاده برای تولید این ساختار تکرارپذیر بوده و می‌توان از آن برای تولید تعداد زیادی دیود با شکل و کارایی یکسان استفاده کرد.

یکی از چالش‌های بزرگ در الکترونیک مولکولی، استفاده از تک مولکول‌ها به‌عنوان قطعات الکترونیکی است. اولین گام در این مسیر آن است که محققان نشان دهند که تک مولکول‌ها می‌توانند به‌عنوان یک عنصر مداری تکرارپذیر نظیر ترانزیستور یا دیود عمل کنند.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری لاتا ونکاتارامانا از دانشگاه کلمبیا مقاله‌ای با عنوان Room-temperature current blockade in atomically defined single-cluster junctions در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسانده که در آن نشان داده شده تک مولکول می‌تواند به‌عنوان یک ترانزیستور تکرارپذیر در دمای اتاق عمل کند.
این گروه، یک خوشه از اتم‌های منظم دارای هسته‌ای از جنس مواد معدنی به قطر نیم نانومتر ایجاد کرده است که در آن از 14 اتم استفاده شده‌است. این خوشه از طریق یک رابط به دو الکترود طلا متصل است، درست شبیه به مقاومت‌های الکتریکی که با دو الکترود فلزی تشکیل یک مدار ماکروسکوپی را داده‌اند ( فیلامنت یک لامپ رشته‌ای را بیاد بیاورید).
این گروه تحقیقاتی از روش میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی، اتصال میان یک خوشه منفرد را با دو الکترود طلا فراهم کردند. با استفاده از این روش می‌توان پاسخ الکتریکی این ساختار را به تغییر ولتاژ اعمالی بررسی کرد. با استفاده از این روش می‌توان هزاران اتصال را ایجاد و مشخصه‌یابی کرد.
ونکاتارامانا می‌گوید: « ما دریافتیم که این خوشه‌ها می‌توانند نقش دیود‌های نانومقیاس را در دمای اتاق ایفا کنند در حالی که با تغییر شیمیایی ساختار آنها می‌توان پاسخ الکتریکی ایجاد شده توسط این دیودها را کنترل کرد. از نقطه نظر تئوری، یک اتم منفرد کوچکترین واحد محسوب می‌شود اما ساخت ابزار با استفاده از یک اتم و پایدار نگهداشتن آن در دمای اتاق امکان‌پذیر نیست. با این خوشه مولکولی، ما کنترل را روی ساختار اتمی با دقت بالا انجام دادیم به طوری که می‌توان با تغییر ساختار و ترکیب شیمیایی، پاسخ الکتریکی آن را کنترل کنیم.»
پیش از این محققان از نقاط کوانتومی برای ساخت چنین دیودهایی استفاده کرده بودند اما ابعاد نقاط کوانتومی یکنواخت نبود و نتایج تکرارپذیری لازم را نداشت. اما این تیم تحقیقاتی با استفاده از این خوشه‌ها موفق به ساخت دو ساختار مشابه و هم اندازه شدند که دقیقا رفتار مشابه دارند.