خودآرایی نانولوله‌های کربنی جهت ساخت ترانزیستور

محققان دانشگاه استنفورد یک روش خودآرایی جدیدِ مبتنی بر محلول توسعه داده‌اند که می‌تواند شبکه‌های نانولوله‌کربنی را برای ساخت ترانزیستورهای لایه نازک، به صورت یکنواختی الگودهی کند.

محققان دانشگاه استنفورد یک روش خودآرایی جدیدِ مبتنی بر محلول توسعه داده‌اند که
می‌تواند شبکه‌های نانولوله‌کربنی را برای ساخت ترانزیستورهای لایه نازک، به صورت
یکنواختی الگودهی کند. این روش خودآرایی چرخشی نیاز به هیچ مرحله پیش ‌یا پس‌فرآوری
زمان‌بر و پیچیده ندارد و نانولوله‌های کربنی تک‌جداره‌ای با خواص عالی تولید می‌کند.

 

اندازه اجزاء در مدارات میکروالکترونیک مرسوم در حال کوچکتر‌شدن است، اما این کوچک‌سازی
می‌تواند بوسیله خواص ذاتی سیلیکون در آینده نزدیکی محدود شود. نانولوله‌های کربنی
بخاطر استحکام و هدایت الکتریکی بالایشان، جایگزین‌های ایده‌آلی برای کاربردهای
الکترونیکی از قبیل مدارات مجتمع، نمایشگرهای انعطاف‌پذیر و پیل‌های خوشیدی، می‌باشند.
اگر‌چه برای تولید شبکه‌هایی از نانولوله‌های کربنی که در مساحت‌های بزرگی به صورت
یکنواخت متراکم و هم‌راستا هستند؛ هنوز مشکلاتی وجود دارد.

اکنون گروهی از محققان به رهبری زِنان ‌باو، برای ترسیب کنترل‌شده‌ی ترانزیستورهای
لایه نازک (TFTS) شبکه‌ای نانولوله کربنی تک‌جداره‌ای از یک محلول روی مساحت‌هایی
به بزرگی ۶ اینچ مربع، روش جدیدی توسعه داده‌اند. این نمونه‌ها بوسیله روکش‌دهی-
چرخشی یک محلول از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره‌ی خالص اما نامرتب، ساخته شده‌اند.

میانگین نسبت‌های روشن به خاموش این ترانزیستورهای لایه‌نازک بیش از ۱۰۵ ‌ و تحرک
باری در آنها ۲ Cm2/Vs است و این در حالی است که هیچ مرحله پیش یا پس‌ فرآوری وجود
ندارد. این روش خودآرائی- چرخشی، آرایه‌های متراکم قابل تنظیمی از نانولوله‌ها
تولید می‌کند که در آنها نانولوله‌ها در یک جهت کاملاً هم‌راستا می‌باشند. ترکیب
کردن این روش با شیمی سطح انتخاب‌پذیر، منجر به شبکه هایی از نانولوله‌های نیمه‌رسانا
می‌شود که ترانزیستورهای لایه‌نازک عالی تولید می‌کنند.

این محققان اکنون سعی در درک این مطلب دارند که گروه‌های شیمیایی مختلف روی بستر
زیرین نانولوله‌های کربنی، چگونه بر انتقال بار داخل این شبکه، تأثیر می‌گذارند.
درک این مطلب می‌تواند منجر به روش دیگری برای تنظیم بهتر خواص الکترونیک این مواد
شود.

نتایج این تحقیق در مجله‌ی ACS Nano منتشر شده‌است.