محققان در ژاپن و فنلاند ترانزیستورهای لایه نازک (TFTs) مبتنی بر نانولوله کربنی ساخته‌اند که می‌توان آنها را برای ساخت افزاره‌های شفاف و انعطاف‌پذیر با عملکرد بالا استفاده کرد.
الکترونیک انعطاف‌پذیر و ارزان با ترانزیستورهای نانولوله‌ای
محققان در ژاپن و فنلاند ترانزیستورهای
لایه نازک (TFTs) مبتنی بر نانولوله کربنی ساخته‌اند که می‌توان آنها را
برای ساخت افزاره‌های شفاف و انعطاف‌پذیر با عملکرد بالا استفاده کرد.
یکی از چالش‌های مهم در زمینه ترانزیستورهای نانولوله‌ای، رابطه جایگزینی
(trade-off) بین خواص نانولوله‌های فلزی و نیمه‌رسانایی است که این
ترانزیستورها را می‌سازند. اکنون دونگ – مینگ سان از دانشگاه ناگویا و
همکارانش، روش جدیدی برای ساخت شبکه‌های نانولوله‌ای ارائه کرده‌اند که تا
حدی بر این مشکل غلبه کرده و نشان می‌دهد که این شبکه‌های نانولوله‌ای را
می‌توان برای ساخت ترانزیستورها و همچنین مدارهای مجتمع (ICs) انعطاف‌پذیر
استفاده کرد.
یوتاکا اُنو، یکی از این محققان، گفت: ما
نشان داده‌ایم که بدون در نظر گرفتن کایرالیتی نانولوله کربنی، نانولوله‌ها
را هنگام رشد می‌توان برای ساخت ترانزیستورهای لایه نازک و مدارهای مجتمع
بسیار کارآمد استفاده کرد که این منجر به یک روش سریع و ساده برای
الکترونیک انعطاف‌پذیرِ ارزان می‌شود. افزاره‌های انعطاف‌پذیر و سبکی مانند
تلفن‌های همراه و کاغذ الکترونیکی، بواسطه نقش‌شان در رسیدن به یک جامعه
اطلاعاتی فراگیر سبز و هوشمندتر توجه ویژه‌ای به خود جلب کرده‌اند. برای
اینکه چنین افزاره‌هایی جایگزین رسانه‌های مبتنی بر کاغذ مرسوم از قبیل
روزنامه‌ها و مجله‌ها شوند، لازم است با هزینه بسیار پایینی ساخته شوند.
همانطور که این محققان در مطالعه‌شان توضیح می‌دهند، شبکه‌های نانولوله‌ای
حاوی هر دو نانولوله‌های فلزی و نیمه‌رسانا هستند. در حالی که مقدار بیشتر
نانولوله‌های فلزی تحرک حامل بار ترانزیستور را افزایش می‌دهد، نسبت روشن
به خاموش آن را نیز کاهش می‌دهد.
از آنجایی که هر دوی این مشخصه‌ها برای
عملکرد کلی ترانزیستور مهم هستند، این محققان در مطالعه جدید خود با ساخت
شبکه نانولوله‌ای با خواص منحصر به فرد معین، هر دوی این مشخصه‌ها را بهینه
کردند. برای مثال، ریخت‌شناسی این شبکه در مقایسه با دیگر شبکه‌های
نانولوله‌ای شامل نانولوله‌های راستِ طویل (در حد ۱۰ میکرومتر) که ۳۰ درصد
آنها فلزی هستند، می‌باشد. این شبکه جدید همچنین از اتصالات Y بیش از
اتصالات X بین نانولوله‌ها استفاده می‌کند. از آنجایی که اتصالات Y در
مقایسه با اتصالات X سطح اتصال بزرگتری دارد، مقاومت اتصال کمتری نیز دارند.
این محققان با استفاده از این شبکه نانولوله‌ای ترانزیستورهای لایه نازکی
ساختند که بطور همزمان تحرک حامل بار و نسبت روشن به خاموش بالایی دارند.
جزئیات این پژوهش در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر شده است.
