ساخت ترانزیستورهای نوع n از جنس نانونوارهای گرافنی

یک گروه از دانشمندان و مهندسان در دانشگاه فلوریدا و آزمایشگاه ملی لاورنس
برای اولین بار توانسته‌است، ترانزیستور اثر میدانی نوع n را بسازد. ترانزیستور
نوع p نیز قبلاً ساخته شده‌است. این ترانزیستورهای نوع n و p می‌توانند
به‌عنوان اجزای اصلی سازنده در مدارات مجتمع، میکروپردازشگرها و حافظه‌ها
استفاده شوند. این یافته‌ها می‌توانند به ساخت تراشه‌های کامپیوتری منجر شوند
که نه‌تنها کوچک‌تر و دارای ظرفیت بالاتر هستند، بلکه توانایی آنها در بارگذاری
فایل‌های بزرگ، و دانلود کردن فیلم‌ها و دیگر وظایف تبادل اطلاعات؛ بیشتر است.

ساخت گرافن نوع p با اتصال گروه‌های اکسیژنی به کناره‌های آن، نسبتاً آسان است؛
اما برای کاربردهای عملی دانشمندان نیاز دارند که گرافن نوع n را نیز بسازند.
ساخت این نوع گرافن مشکل‌تر است، زیرا راهبردهای ویژه‌ای نیاز دارد. اکنون
هونجی دای و همکارانش نشان داده‌اند که گرافن در نتیجه گرم‌کردن الکتریکی توان
بالای ژول در گاز آمونیاک می‌تواند تبدیل به نوع n شود. توانِ بالا سبب می‌شود
که این ماده تا صدها درجه گرم‌شود و کناره‌ها یا سایت‌های ناقص آن ( که بیشتر
واکنش‌پذیرند) برای تشکیل گروه‌های نیتروژن-کربن شروع به واکنش با گاز آمونیاک
کنند.

این محققان تشکیل گونه‌های نیتروژن-کربن در گرافن آنیل‌شده به صورت گرمایی، را
با استفاده از طیف‌بینی فتوالکتریکی اشعه X و طیف‌بینی جرمی یون ثاویه‌ی
نانومقیاس تایید کرده‌اند. این فرآیند می‌تواند گرافن را بدون کاهش دادن خواص
الکتریکی آن از قبیل تحریک الکتریکی، به نوع n تبدیل کند.

این محققان سپس یک ترانزیستور اثر میدانی گرافنی و پالادیوم ساخته‌اند. دای
گفت: با ترانزیستورهای نوع n وp تکمیلی، اکنون ما می‌توانیم امکان ساخت
عملکردهای منطقی پیچیده‌تر از قبیل گیت‌های OR و AND را بررسی کنیم. او اضافه
کرد: ما در ادامه جزئیات شیمی این فرآیند را بررسی خواهیم کرد و عملکرد
ترانزیستور را بهینه خواهیم کرد.

این محققان نتایج خود را در مجله Science منتشر کرده‌اند.