دیودهای پرسرعت و ترانزیستورهای کم‌مصرف با نانوسیم‌ها

محققان در دانشگاه کالیفرنیا به روش جدیدی برای دوپ کردن نانوسیم‌های نیمه‌رسانا به محض رشدشان، با ناخالصی‌های نوع p دست یافته‌اند. این تکنیک می‌تواند برای ساخت دیودهای پرسرعت و ترانزیستورهای کم‌مصرف مبتنی بر نانوسیم‌های آرسنید ایندیوم(InAs) استفاده شود.

علی‌جاوی و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا به روش جدیدی برای دوپ کردن نانوسیم‌های
نیمه‌رسانا به محض رشدشان، با ناخالصی‌های نوع p دست یافته‌اند. انجام چنین کاری
تاکنون مشکل بوده است. این روش می‌تواند برای ساخت دیودهای پرسرعت و ترانزیستورهای
کم‌مصرف مبتنی بر نانوسیمهای آرسنید ایندیوم(InAs) استفاده شود.

 

یکی از نیمه‌رساناهای نویدبخش برای نانوسیم‌ها آرسنید ایندیوم است، زیرا
الکترون‌ها در سرتاسر این ماده با سرعت‌ بالایی حرکت می‌کنند. این ماده
همچنین به آسانی به الکترودهای فلزی متصل‌ می‌شود، بنابراین ساخت افزاره
الکترونیکی با آن آسان است. اگرچه، بواسطه اتصال (pinning) تراز فرمی که در
سطح InAs اتفاق می‌افتد (منجر به یک لایه سطحی غنی از الکترون می‌شود)، دوپ‌کردن
نانوسیم‌های InAs با ناخالصی نوع p همیشه یک چالش بوده است.

اکنون گروه تحقیقاتی علی جاوی، با روش دوپ‌‌کردن سطح الگوداده‌شده‌ی خود بر
این مشکل غلبه کرده و ناحیه‌های دوپ‌‌شده با ناخالصی نوع p تولید کرده‌‍‍‍‌‌‌‌اند.

این محققان با ترکیب روش‌های فوتولیتوگرافی با یک روش ساده سطحی فاز گاز
روی (Zn)، ترانزیستورهای اثر میدانی نیمه‌رسانای اکسید فلزی- نوع p (p-MOSFET)
و دیودهای مبتنی بر نانوسیم InAs ساخته‌اند. (گیت آنها یک نانوسیم‌ InAs
است.) این دیود‌های تولید‌شده به صورت ایده‌آل فاکتورهایی حدود یک و نیم
دارند که این نشان‌دهنده‌ی اتصال‌های بسیار باکیفیت p-n می‌باشد. p-MOSFETهای
تولیدشده نیز نسبت‌های جریان روشن به خاموشی بیش از۱۰۳ دارند. این نتایج
نشان‌دهنده توانایی این روش دوپ‌کردن الگو‌داده برای ساخت افزاره‌های
الکترونیکی مختلفِ با عملکرد بالا هستند.

این دانشمندان اکنون محدودیت‌های عملکردی این نانوافزاره‌های InAs ساخته‌شده
با روش‌شان را بررسی می‌کنند. آنها همچنین امیدوارند روش ‌شان را برای نیمه‌رساناهای
III-V توسعه دهند.

نتایج این تحقیق در مجلهی Nanoletters‌ منتشر شدهاست.