ساخت ترانزیستورهای کارا با نانوسیم‌های نیمه‌هادی

محققان با استفاده از رشد نانوستون‌هایی از جنس مواد نیمه‌هادی و ایجاد ارتباط میان آن‌ها، موفق به ساخت نانوسیم‌ شدند. این گروه سپس با استفاده از این نانوسیم‌ها، ترانزیستور جدیدی ساختند که می‌تواند برای تولید نسل جدید ادوات الکترونیکی مناسب باشد.

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا موفق شدند با استفاده از چیدمان اتمی، نانوسیم‌هایی روی بستر سیلیکونی ایجاد کرده و در نهایت ترانزیستور پرسرعت جدیدی تولید کنند. سیف اسلام یکی از محققان این پروژه می‌گوید: «سیلیکون همه چیز نیست، ساخت ترانزیستورهای سیلیکونی در حال رسیدن به محدودیت ابعاد است. بنابراین دیگر نمی‌توان انتظار داشت که ادوات الکترونیکی مبتنی بر سیلیکون از حدی کوچک‌تر شوند. از سوی دیگر ترانزیستورهای سیلیکونی نمی‌توانند در دماهای بالاتر از ۲۵۰ درجه سانتیگراد فعالیت کنند. در نتیجه نمی‌توان با سیلیکون، حسگرهای مورد نیاز برای کار در دماهای بسیار بالا نظیر آنچه که در موتورهای هواپیما وجود دارد، ساخت. باید به دنبال جایگزینی برای سیلیکون بود.»
دستگاه‌هایی که در آن‌ها هم از سیلیکون و هم از مواد غیرسیلیکونی بهره‌گیری می‌شود، می‌توانند برای ساخت تجهیزات کاراتر و سریع‌تر مورد استفاده قرار گیرند. در حال حاضر میکرومدارهای رایج را با استفاده از لایه‌های نازک سیلیکونی و مواد عایق می‌سازند اما رشد مواد غیرسیلیکونی روی بستر سیلیکونی کاری دشوار است؛ دلیل این امر، عدم تشابه ساختار بلوری میان سیلیکون و مواد غیرسیلیکونی است و همچنین تفاوت میان خواص گرمایی این دو موجب بروز مشکلاتی می‌شود.
این گروه تحقیقاتی با استفاده از آرسنید گالیم، نیترید گالیم و فسفید ایندیم موفق به ساخت نانوستون‌هایی روی ویفر سیلیکونی شدند. آن‌ها با اتصال این نانوستون‌ها به یکدیگر در نهایت موفق به ساخت نانوسیم‌های بسیار نازکی شدند. اسلام می‌گوید: «درست است که ما نمی‌توانیم نانوفیلم‌ها را روی سیلیکون رشد دهیم اما می‌توانیم نانوسیم‌ها را روی سیلیکون رشد دهیم.»
این گروه تحقیقاتی با استفاده از این نانوسیم‌ها و ترکیب آن‌ها با یکدیگر موفق به ساخت ترانزیستور پیچیده‌ای شدند. اسلام می‌گوید: «ساختارهای معلق نظیر نانوستون‌ها می‌توانند مزایای متعددی داشته باشند. این ساختارها به سرعت خنک می‌شوند و ضریب گسترش حرارتی آن‌ها بهتر از ساختارهای مسطح است. این موضوع برای ساخت ترانزیستورهای مبتنی بر نانوسیم اهمیت بالایی دارد.»
این ترانزیستورها می‌توانند برای ساخت نسل جدید ادوات الکترونیکی مناسب باشند.