رکورد جدید برای نانوکلیدهای فعال‌شونده با نور

به تازگی دانشمندان چینی نانوکلید‌های نوری‌ای ساخته‌اند که نسبت روشن/خاموش آنها بسیار بالا می‌باشد. این ابزارها که با استفاده از پرتو فوق‌بنفش کلید‌زنی می‌شوند، در آینده برای کاربردهای مربوط به محاسبات و پردازشِ داده‌ی نوری، بسیار سودمند خواهند بود.

به تازگی دانشمندان چینی نانوکلید‌های نوری‌ای ساخته‌اند که
نسبت روشن/خاموش آنها بسیار بالا می‌باشد. این ابزارها که با
استفاده از پرتو فوق‌بنفش کلید‌زنی می‌شوند، در آینده برای
کاربردهای مربوط به محاسبات و پردازشِ داده‌ی نوری، بسیار
سودمند خواهند بود.

با توجه به ظهور مشکلات فزاینده در میکروالکترونیک سیلیکونی،
امید می‌رود تا ابزارهای الکترونیکی نانومقیاس جایگزینی مناسب
برای این فناوری باشند. البته هنوز اکثر کلیدهای نانومقیاس با
استفاده از یک میدان الکتریکی کلید‌زنی می‌شوند، اما با تقاضای
موجود در زمینه چگالی‌ ذخیره‌ی اطلاعاتِ بالا و همچنین پردازش
داده‌ی سریع، ابزارهای نانومقیاسِ آینده باید در کلید‌زنی خود
از نور بهره بگیرند.

اخیراً لیدونگ لی از دانشگاه علم و فناوری پکن به همراه
همکارانش نانوکلیدی ساخته‌ است که در ساختمان آن از یک عایق
آلی (پولی‌استیرن یا پولی‌متیلمتاکریلات) که در حد فاصل بین
اکسیدِ ایندوم قلع (indium tin oxide) و طلا قرار گرفته است،
استفاده می‌شود. نسبت کلیدزنی روشن/خاموشِ این ابزار حتی در
چگالی توانِ پایین (۵-۱۰ وات بر سانتیمتر مربع، زمانی که تحت
تابش UV قرار می‌گیرد)، ۱۰۶ می‌باشد، درحالیکه این مقدار برای
کلیدهای نوری پیشین که نیاز به چگالی توانی بیش از ۳-۱۰ وات بر
سانتیمتر مربع دارند، کمتر از۱۰۳ می‌باشد. این مزیت برای
کاربردهای محاسبات و پردازش داده‌ی نوری بسیار مهم می‌باشد.

محققان مذکور، کلید نوری خود را از طریق پوشش‌دهی چرخشی لایه
آلی ذکر شده در بین دو لایه‌ی دیگر تولید نمودند. سپس، آنها
ابزار مزبور را به منظور شکل‌گیری رشته‌های فلزی در لایه‌ی
عایقِ آلی، تحت میدان الکتریکی «فعال‌سازی» کردند. رشته‌های
مذکور مانند یک ماده‌ی حساس به UV عمل می‌کنند و به این شکل،
تحت تابش UV، جریان از ابزار عبور نکرده (حالت خاموش) و با حذف
تابش، جریان می‌تواند از آن عبور کند (حالت روشن).

لی در این باره می‌گوید: «به دلیل کلیدزنی دودویی این
نانوکلیدهای نوری، می‌توان از آنها در مدارهای منطقی کنترل
شونده با نور بهره گرفت. علاوه بر این، از آنجایی که
ترانزیستورهای اثر-میدانی آلی (OFETs) و خازن‌های آلی نیز در
ساختار خود از لایه‌های الکترودِ فلزی و همچنین لایه‌های عایق
آلی استفاده می‌کنند، می‌توان این راهکار را برای توسعه‌ی
قابلیت کلیدزنی نوری OFETها و یا برای ساخت حافظه‌های دارای
کنترلِ دوگانه (نوری و الکتریکی) به کار گرفت.»

هم‌اکنون لی و همکارانش قصد دارند تا زمان پاسخ این نانوکلیدها
به پرتو UV را کاهش دهند.