نانولوله‌هایی با روکش نانوذره‌ای در ترانزیستورها

محققانی از چین وآمریکا برای ساخت ترانزیستورهای حساس به نور، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم و نانولوله‌های کربنی را ترکیب کرده‌اند. این ترانزیستورها در پاسخ به نور UV می‌توانند خاموش یا روشن شوند. این محققان می‌گویند که این تحقیق می‌تواند منجر به انواع جدیدی از حسگرها و افزاره‌های اپتوالکترونیک شود.


بنا بر گزارشی که گرام اُنیل و دِ

محققانی از چین وآمریکا برای ساخت ترانزیستورهای حساس
به نور، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم و نانولوله‌های کربنی را ترکیب
کرده‌اند. این ترانزیستورها در پاسخ به نور UV می‌توانند خاموش یا روشن
شوند. این محققان می‌گویند که این تحقیق می‌تواند منجر به انواع جدیدی از
حسگرها و افزاره‌های اپتوالکترونیک شود.

نانولوله‌های دارای روکش نانوذره‌

این ترانزیستورها با نصب نانولوله‌های کربنی
تک‌جداره‌‌ی(SWNTS) طویل بین الکترودهای طلا و کروم روی یک ویفر سیلیکونی،
ساخته شده‌اند. سپس آنها در یک محلول حاوی نانوذرات تیتانیا غوطه‌ور شدند.
نانوذرات تیتانیا دارای گروه‌های اسید اولئیک روی سطح‌شان بودند که امکان
لنگر انداختن آنها روی نانولوله‌ها را فراهم می‌کرد.

زواِفِنگ گواُ، یکی از این محققان می‌گوید، هنگامی که نورUV روی این
نانوذرات می‌تابد؛ الکترون‌های آزاد روی سطح‌شان جمع می‌شوند و این
الکترون‌ها می‌توانند با جریان الکترون‌های جاری در نانولوله‌ها تداخل
داشته باشند. این محققان نوع ویژه‌ای از نانولوله‌ها را استفاده کرده‌اند
که می‌توانند جریان الکتریکی را یا بصورت الکترون‌ها یا به صورت حفره‌های
دارای بار مثبت ( جایی که الکترون از ساختار حذف می‌شوند، حفره بوجود
می‌آید) هدایت کنند. بنابراین وابسته به مد هدایت در این نانولوله‌ها،
الکترون‌های اضافی جریان الکتریکی را می‌توانند افزایش دهند یا قطع کنند.
در نهایت افزاره‌ی تولیدشده می‌تواند در پاسخ به نورUV خاموش یا روشن شود.

ترکیب نانولوله‌های تک‌جداره و نانوذرات تیتانیا به این محققان این امکان
را می‌دهد که ترانزیستورهایی بسازند که بدون کاهش عملکردشان می‌توانند
بارها و بارها بین وضعیت خاموش و روشن سوییچ کنند. گواُ توضیح می‌دهد،
برگشت‌پذیری برای کاربردهای عملی خیلی مهم است.

تا کنون برگشت‌پذیری این نوع سویچ‌ها خیلی خوب نبوده است و بعد از چند
چرخه، عملکردشان (حساسیت‌شان به نور) کاهش می‌یافت. این محققان برای
برگشت‌پذیری آنها از اجزاء حساس به نوری استفاده کرده‌اند که پایداری
بیشتری دارند. آنها برای این کار از نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم معدنی
استفاده کرده‌اند.

این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Angew. Chem. Int. Ed. منتشر کرده‌اند.