|
نانولوله‌های کربنی به‌دلیل برخورداری از خواص الکتریکی و مکانیکی و
شیمیایی استثنایی و ظرفیت بالای حمل جریان و اندازه کوچکی که دارند بسیار
مورد توجه دانشمندان قرار گرفته و جایگزین مناسبی برای سیلیکون در نسل
آینده قطعات الکترونیکی (ترانزیستورهای اثر میدانی، نشردهنده‌های میدان
کاتدی سرد، حسگرها و. . .) به شمار می‌آیند. اما یکی از موانع عمده ای که
تا کنون در زمینه کاربرد گسترده آنها وجود داشته چگونگی اتصال آنها به
سیستمهای مکانیکی و الکتریکی خارجی و نیز فرآیند مناسب برای تولید انبوه
ابزارهای محتوی این نانولوله‌ها بوده است.
اخیرا ً گروهی از دانشمندان دانشگاه جان هاپکینز توانسته‌اند با استفاده از
روش دی الکتروفورز (DEP) به کمک تعداد زیادی الکترود کوچک الگودهی شده به
روش لیتوگرافی، شبکه ای از نانولوله‌های کربنی را روی یک ویفرایجاد کنند.
سابق بر این از این روش در تولید ابزارهای تک نانولوله ای (از جمله مدارهای
منطقی و حسگرهای با عملکرد بالا) استفاده شده بود اما تکثیر آنها در سطح یک
ویفر و بکارگیری این ویفرها در ابزارهای الکترونیکی کار جدیدی است. بعنوان
مثال می‌توان از آن در تولید فیلمهای دوبعدی نیمه رسانا یا حسگرهای بزرگتر
استفاده نمود.
به این منظور این محققان با پایش موضعی و اندازه گیری جریان، ولتاژ و زاویه
فاز و بر اساس تصاویر SEM، دریافتند که ضخامت شبکه بدست آمده با چگالی
مخلوط معلق نانولوله‌های کربنی رابطه دارد و بر قابلیت تکثیر این شبکه روی
ویفر تأثیر می‌گذارد.
مزیتی که روش DEP دارد آن است که در دمای اتاق و بدون نیاز به سیستم‌ها یا
راکتورهای پیچیده هم قابل انجام است، اما از سوی دیگر به‌دلیل کوچکی زیاد
این الکترودها، مانع از توزیع یکنواخت نانولوله‌های رسوب داده شده است.
برای رفع این مشکل دانشمندان سعی کردند تا با افزایش چگالی مخلوط معلق تا
حدی که موجب به هم چسبیدن نانولوله‌ها نشود، میزان برهم کنش الکترودها با
این نانوله‌ها را افزایش دهند. آنها همچنین امیدوارند به‌وسیله لیتوگرافی
استاندارد، حکاکی و سایر روشهای پرداخت، بتوان مجموعه گسترده ای از
ابزارهای نانولوله ای را به این روش تولید نمود.
هدف نهایی این محققان یافتن روشی است که به کمک آن بتوان تک نانولوله‌ها را
با بازدهی بالا بین الکترودهای واقع در سطح ویفر رسوب داد، اما به‌دلیل
محدودیت‌های ناشی از شکل هندسی و غلظت مخلوط معلق نانولوله‌ها هنوز نسبت به
عملی بودن آن اطمینان ندارند. آنچه مسلم است آن است که این روش کمک زیادی
به تولید ابزارهای مبتنی بر دسته نانولوله‌های کربنی می‌کند.
لازم به ذکر است که گزارش کامل این تحقیق را می‌توانید در مقاله منتشر شده
در نشریه Nanotechnology بیابید.
|
