نانولوله کربنی بعنوان ماده ترانزیستوری

محققان سوئیسی یک ترانزیستور ساخته‌اند که عنصر اصلی آن یک نانولوله کربنی با خواص
الکترونیکی برجسته است که بین دو نقطه تماسی معلق شده است. این محققان با استفاده
از یک روش ساخت جدید یک ترانزیستور بدون هیچ هیسترزیس گیتی ساختند. این توانایی
برای ساخت نانوحسگرها و افزارهایی که انرژی کمی مصرف می‌کنند؛ درِ جدیدی باز می‌کند.

کوچک‌سازی الکترونیک مرسوم مبتنی بر سیلیکون در حال رسیدن به محدودیت ذاتی خود است
و در آینده نزدیک کوچک‌تر کردن افزاره‌های الکترونیکی فقط با مواد و فناوری‌های
جدید امکان‌پذیر خواهد شد. یکی از مواد نویدبخش در این زمینه نانولوله‌های کربنی
هستند.

اکنون این گروه تحقیقاتی به رهبری کویستوفر هیرولد در ETH زوریخ، موفق به ساختار یک
ترانزیستور اثر میدانی عاری از هیسترزیسی شده است که مبتنی بر یک نانولوله کربنی
منفرد با نانوتماس‌های فلزی است.

این محققان برای ساخت این ترانزیستور یک نانولوله کربنی منفرد را بین دو نوار پلی‌سیلیکونی
رشد دادند. آنها برای تماس الکتریکی خوب، با یک روش خیلی دقیق بخارات فلز پالادیوم
را روی دو انتهای این نانولوله‌ها ترسیب دادند. این دانشمندان برای محافظت قسمت
میانی این نانولوله کربنی از روکش‌دهی فلزی از یک پوشش متحرک (صفحه مشبک) استفاده
کردند. همچنین یک بستر سیلیکونی با فلز روکش‌دهی شد و برای عمل کردن بعنوان یک گیت
کنترل انتهایی سه میکرومتر پایین‌تر از این نانولوله کربنی قرار داده شد.

هیسترزیس نشان دهنده‌ی خواص ناخواسته‌ای از یک سیستم الکترونیکی است. برای مثال،
اگر ولتاژ در گیت کنترل یک ترانزیستور افزایش و سپس کاهش یابد؛ می‌تواند منجر به
جابه‌جایی ناخواسته‌ای در ولتاژ آستانه این ترانزیستور شود. بنابراین خواص این
ترانزیستور به مرور تغییر خواهد کرد.

این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.