ساخت سوئیچ‌های الکترونیکی پرسرعت

پژوهشگران ایرانی، با طراحی نانواتصالات گرافنی با
قابلیت ایجاد مقاومت دیفرانسیل منفی (قطع و وصل کردن جریان)، امکان ساخت
سوئیچ‌های پرسرعت را در چیپ‌های الکترونیکی بر پایه صفحات گرافینی ، نوید
دادند.

دکتر حسین چراغچی، «طراحی قطعات الکترونیکی در مقیاس نانومتری با کارایی
بالا» را، حائز اهمیت دانست و افزود: «هدف از این پژوهش، یافتن سازوکاری
برای طراحی نانوقطعه‌ای الکترونیکی است که در منحنی جریان-ولتاژ آن، مقاومت
دیفرانسیلی منفی دیده می‌شود؛ یعنی با افزایش ولتاژ، جریان عبوری از قطعه
کاهش می‌یابد. این پدیده منجر به طراحی سوئیچ‌های الکترونیکی پرسرعت، با
قابلیت قطع و وصل کردن جریان ‌شده‌است».

وی در ادامه گفت: «در این پژوهش، پدیده شارژ الکترونی که در اثر
پتانسیل‌های الکتروستاتیکی حاصل از برهم‌کنش الکترون‌ها با یکدیگر و نیز با
بارهای تصویری درون الکترودها رخ می‌دهد، به‌عنوان منبع تشدیدکننده این
پدیده درنظر گرفته شده‌است».

دکتر چراغچی، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه توسعه فناوری نانو،
درمورد چگونگی انجام این پژوهش گفت: «روش کار براساس فرمول‌بندی تابع گرین
غیرتعادلی و به‌صورت محاسبات خودسازگار انجام گرفته است به‌گونه‌ای که پس
از طی چند مرحله خودسازگاری، به‌ازای هر ولتاژ ، با استفاده از توزیع بار و
پتانسیل هم‌گرا شده، ضریب عبور و جریان عبوری از سیستم محاسبه گردید. این
محاسبه کاملاً عددی است و روی اتصالات نوارهای گرافنی اعمال می‌شود.

گرچه برای توضیح این پدیده بنیادی، از اتصالات نوارهای گرافنی استفاده
شده‌است اما این رخداد، منحصر به این سیستم خاص نیست؛ این پدیده در اتصالات
نانولوله کربنی نیز می‌تواند رخ دهد».

جزئیات این پژوهش که به‌عنوان بخشی از پایان‌نامه دکتر حسین چراغچی و با
راهنمایی پرفسور کیوان اسفرجانی (دانشیار دانشگاه صنعتی شریف) انجام شده،
در
مجله PHYSICAL REVIEW B (جلد۷۸؛ صفحات۱۲۳-۸۵؛ سال۲۰۰۸) منتشر شده‌است.