ساخت کوچک‌ترین ترانزیستور الماسی جهان

دانشمندان دانشگاه گلاسکو با در اختیار داشتن پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین ابزارهای لیتوگرافی پرتوالکترونی، موفق به ساخت کوچک‌ترین ترانزیستور الماسی جهان شدند. اندازه‌ی این ترانزیستور ـ که طول گیت آن تنها ۵۰ نانومتر است ـ نصف ابعاد کوچک‌ترین ترانزیستورهای الماسی است که قبلاً به‌وسیله‌ی شرکت ژاپنی «NTT» ساخته شده بود.

ترانزیستورها از بدو پیدایش تا به امروز همواره بلوک سازنده‌ی فناوری‌های مدرن
(از تراشه‌های سیلیکونی رایانه‌های شخصی گرفته تا مدارهای گالیوم آرسنیدی
تلفن‌های همراه) را تشکیل داده‌اند. در این میان گیت این ترانزیستورها ـ که
مشابه یک سوئیچ یا آمپلی‌فایر، شار جریان بین نقاط تماس الکتریکی را کنترل
می‌کند ـ از اهمیت خاصی برخوردار است و هر چه این گیت کوچک‌تر باشد، سرعت عمل
ترانزیستور هم بیشتر خواهد بود.

دانشمندان دانشگاه گلاسکو با در اختیار داشتن پیشرفته‌ترین و دقیق‌ترین
ابزارهای لیتوگرافی پرتوالکترونی، موفق به ساخت کوچک‌ترین ترانزیستور الماسی
جهان شدند. اندازه‌ی این ترانزیستور ـ که طول گیت آن تنها ۵۰ نانومتر است ـ نصف
ابعاد کوچک‌ترین ترانزیستورهای الماسی است که قبلاً به‌وسیله‌ی شرکت ژاپنی
«NTT» ساخته شده بود.

به باور دکتر موران و همکارانش، الماس (اعم از طبیعی و مصنوعی) با توجه به خواص
منحصربه‌فرد و جالب توجه خود (خواصی از قبیل شکاف باند بزرگ، تحرک‌پذیری ذاتی
بالا و رسانش حرارتی بسیار زیاد) ماده‌ای ایده‌ال برای نسل آینده‌ی افزارهای
الکترونیکی به شمار می‌آید. این ماده علاوه ‌بر داشتن تمام مزایای مواد
ترانزیستوری قبلی، هیچ یک از معایب آنها را هم ندارد.

به همین دلیل دانشمندان امیدوراند از این ماده بتوان در توسعه‌ی فناوری‌های
نوینی از قبیل تصویربرداری تراهرتز(“Terahertz Imaging”) و رهیابی خودکار
(“Automotive Collision Detection”) استفاده نمود. به نظر دکتر موران و همکارانش،
در این کاربردها به ترانزیستورهای بسیار سریع و توانمندی نیاز است که بتوانند
حتی در شرایط سخت آب و هوایی هم کار کنند و این ویژگی تنها در ترانزیستورهای
الماسی یافت می‌شود.

در فناوری تصویربرداری تراهرتز از تابش‌های تراهرتز(T-rays) یا همان امواج
الکترومغناطیسی با گستره‌ی فرکانسی بین میکروموج و فروسرخ استفاده می‌شود. این
امواج می‌توانند با نفوذ به داخل برخی مواد از جمله پارچه و بدن تصاویری از آن
تهیه کنند. از آنجا که این تابش‌ها یونیزه‌کننده نیستند؛ لذا ضرری برای سلول‌ها
نداشته، کاربردهای بالقوه‌ی وسیعی در اسکنرهای امنیتی (برای آشکار کردن
سلاح‌های پنهان زیر لباس و…) و نیز تصویربرداری‌های پزشکی خواهند داشت.

فناوری رهیاب خودکار یا قرائت‌گر خودکار هم یک فناوری ایمنی پیشرفته است که
هم‌اکنون صنایع خودروسازی، تحقیقات وسیعی را در مورد آن در دست انجام دارند. با
استفاده از این فناوری یک خودرو یا هر وسیله‌ی نقلیه‌ی دیگر، این امکان را
می‌‌یابد که موانع احتمالی اطراف خود را در هر جهتی که باشد تشخیص‌داده، از
برخورد با آنها پیشگیری نماید.

تولید این ترانزیستورهای کوچک هم‌اکنون با همکاری مشترک دانشگاه گلاسکو و
دانشگاه هریوت وات، و در قالب بخشی از یک پروژه‌ی پنج‌ساله و با سرمایه‌‌گذاری
شورای تحقیقات مهندسی و علوم فیزیکی آمریکا (EPSRC) در دست اقدام است.