استفاده از اکسید سیلیکون با خاصیت رسانای الکتریکی

دی‌اکسید سیلیکون ماده‌ی‌ عایقی است که در صنعت الکترونیک کاربرد بسیار دارد. اخیراً محققان با استفاده از روشی موفق به خرد کردن آن و تولید نانوذرات آن شده‌اند که این نانوذرات دارای خاصیت رسانای الکتریکی هستند.

دی‌اکسید سیلیکون ماده‌ی‌ عایقی است که در صنعت الکترونیک کاربرد بسیار دارد. اخیراً محققان با استفاده از روشی موفق به خرد کردن آن و تولید نانوذرات آن شده‌اند که این نانوذرات دارای خاصیت رسانای الکتریکی هستند.

دانشمندان موفق شدند که قطعه‌ای از یک تراشه‌ی کامپیوتری را بسازند که می‌تواند مانند یک سوئیچ عمل کند. این قطعه را می‌توان در فرایندهای الکترونیکی درون تلفن‌های همراه، آیپاد، کامپیوترها و هزاران محصول دیگر به کار برد. دانشمندان ساز و کارهای مختلفی را پیشنهاد کردند که با آن، دی‌اکسید سیلیکون می‌تواند رفتاری شبیه سوئیچ داشته باشد. این رفتار سویئچ مانند، دانشمندانی را که در حوزه‌ی نانوالکترونیک کار می‌کنند، کمی گیچ کرد. آنها تصور می‌کردند که این رفتار به‌دلیل بخش‌هایی است که روی بستر اکسید سیلیکون قرار گرفته‌است، اما آنها حدس می‌زنند که این رفتار می‌تواند مربوط به خود اکسید سیلیکون باشد. محققان این پروژه می‌گویند که تولیدکنندگان سال‌هاست که از اکسید سیلیکون به‌عنوان بستر و عایق در محصولاتشان استفاده می‌کنند سیلیکون ماده‌ی اصلی تشکیل‌دهنده‌شان بوده که جزء اصلی صنعت الکترونیک مدرن محسوب می‌شود. زمانی که سیلیکون با اکسیژن ترکیب می‌شود، تولید دی‌اکسید سیلیکون می‌کند که یکی از مرغوب‌ترین مواد عایق در الکترونیک محسوب می‌شود. محققان نشان دادند که با یک فرایند الکتریکی می‌توان این ماده‌ی عایق را به یک رسانا با قابلیت سوئیچ‌کردن تبدیل کرد. این پدیده کلید ساخت تراشه‌های کوچک‌تر و قدرتمندتر است؛ اما ساز و کار آن تاکنون شفاف نبوده‌است. پژوهشگران این پروژه یک لایه‌ی نازک با ضخامت چند نانومتر از اکسید سیلیکون را بین دو الکترود به شکل ساندویچی درآوردند و سپس کل مجموعه را در معرض جریان الکتریکی افزایشی قرار دادند. آنها ثابت کردند که الکتریسیته می‌تواند منجر به شکسته شدن اکسید سیلیکون به ذرات کوچک‌تر شود. بلورهای نانومقیاس ایجادشده دارای هدایت الکتریکی بیشتری بوده که می‌تواند در فرایند تولید تراشه‌های کامپیوتری نقش مهمی را ایفا کند.

نتایج این تحقیق در نشریه‌ی Journal of the American Chemical Society به چاپ رسیده‌است.