fr.chemi3t
09-30-2012, 02:23 PM
پژوهشگران موسسه فناوري ماساچوست آمريکا فرآيند جديدي ارائه کرده‌اند که مي‌تواند منجر به توليد پيل‌هاي خورشيدي و حسگرهاي زيستي بهتري شود. آنها با استفاده از زيرلايه پليمر، نانوبلورهاي يکنواخت و بدون نقصي را توليد کردند.
نانوبلورهاي نيمه‌هادي داراي پتانسيل کاربردي متعددي هستند براي مثال از آن مي‌توان در مدارت الکترونيکي، فتونيک، حسگرها و زيست مولکول‌ها استفاده کرد. همچنين براي توليد پيل‌هاي خورشيدي کارا مي‌توان از آنها استفاده نمود. ابعاد اين نانوبلورها تعيين کننده خواص الکترونيکي و نوري آنها است. اما براي توليد يک فيلم يکنواخت، کنترل محل قرار گرفتن نانوبلورها بسيار دشوار است. معمولا در سطح فيلم‌هاي نانوبلوري ترک‌هايي ايجاد مي‌شود که اين موضوع فايده بخشي و کاربرد فيلم‌ها را محدود مي‌کند.
http://pnu-club.com/imported/2012/09/962.jpg
اخيرا محققان MIT روشي يافته‌اند که با استفاده از آن مي‌توان الگوهايي عاري از نقص را در فيلم‌هاي نانوبلوري ايجاد کرد با اين کار شکل و موقعيت فيلم با قدرت تفکيک نانومتري قابل کنترل است. اين يافته مسيرهاي تازه‌اي براي استفاده از اين فيلم‌ها باز مي‌کند. مارک کاستنر رهبر اين تيم تحقيقاتي مي‌گويد ما قصد داريم تا درک خود را از چگونگي عبور الکترون از ميان نانوبلورها افزايش دهيم.
در واقع محققان به‌دنبال رشد کنترل شده نانوبلورها هستند. در فاز اول کار، محققان الگوهاي نانومقياسي توليد کردند که پرتوهاي مادون قرمز مرئي توليد مي‌کرد. اما کار با چنين سيستمي بسيار دشوار است زيرا هر يک از اين سيستم‌ها بايد با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني کنترل شود، که کاري دشوار و زمان‌بري است. اين گروه الگوهاي نيمه‌هادي نانوبلوري توليد کردند که داراي تابش نور مرئي بود بنابراين قابل مشاهده با ميکروسکوپ نوري بود با اين کار سرعت تحقيق و توسعه در اين فناوري جديد سرعت بيشتري پيدا مي‌کند. هرچند که ابعاد اين نانوبلورها به‌حدي است که قدرت تفکيک ميکروسکوپ‌هاي نوري قادر به شناسايي آنها نيست اما خود اين نانوبلورها همانند منبع نوري عمل مي‌کنند که در نتيجه قابل مشاهده خواهند شد.
هدايت الکتريکي اين فيلم‌هاي جديد 180 برابر بيشتر از فيلم‌هاي ترک خورده‌اي است که توسط روش‌هاي عادي توليد مي‌شود. از مزيت‌هاي ديگر اين روش آن است که امکان توليد اين الگوها روي نوارهاي سيليکوني به پهناي 30 نانومتر وجود دارد. اين گروه يک لايه پليمر را روي سطح قرار داده و سپس نانوبلورها را رشد دادند با اين کار نانوبلورها به پليمر متصل شده و در نهايت سطحي يکنواخت و محکم ايجاد مي‌شود.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است.
نانوبلورهاي نيمه‌هادي داراي پتانسيل کاربردي متعددي هستند براي مثال از آن مي‌توان در مدارت الکترونيکي، فتونيک، حسگرها و زيست مولکول‌ها استفاده کرد. همچنين براي توليد پيل‌هاي خورشيدي کارا مي‌توان از آنها استفاده نمود. ابعاد اين نانوبلورها تعيين کننده خواص الکترونيکي و نوري آنها است. اما براي توليد يک فيلم يکنواخت، کنترل محل قرار گرفتن نانوبلورها بسيار دشوار است. معمولا در سطح فيلم‌هاي نانوبلوري ترک‌هايي ايجاد مي‌شود که اين موضوع فايده بخشي و کاربرد فيلم‌ها را محدود مي‌کند.
http://pnu-club.com/imported/2012/09/962.jpg
اخيرا محققان MIT روشي يافته‌اند که با استفاده از آن مي‌توان الگوهايي عاري از نقص را در فيلم‌هاي نانوبلوري ايجاد کرد با اين کار شکل و موقعيت فيلم با قدرت تفکيک نانومتري قابل کنترل است. اين يافته مسيرهاي تازه‌اي براي استفاده از اين فيلم‌ها باز مي‌کند. مارک کاستنر رهبر اين تيم تحقيقاتي مي‌گويد ما قصد داريم تا درک خود را از چگونگي عبور الکترون از ميان نانوبلورها افزايش دهيم.
در واقع محققان به‌دنبال رشد کنترل شده نانوبلورها هستند. در فاز اول کار، محققان الگوهاي نانومقياسي توليد کردند که پرتوهاي مادون قرمز مرئي توليد مي‌کرد. اما کار با چنين سيستمي بسيار دشوار است زيرا هر يک از اين سيستم‌ها بايد با استفاده از ميکروسکوپ الکتروني کنترل شود، که کاري دشوار و زمان‌بري است. اين گروه الگوهاي نيمه‌هادي نانوبلوري توليد کردند که داراي تابش نور مرئي بود بنابراين قابل مشاهده با ميکروسکوپ نوري بود با اين کار سرعت تحقيق و توسعه در اين فناوري جديد سرعت بيشتري پيدا مي‌کند. هرچند که ابعاد اين نانوبلورها به‌حدي است که قدرت تفکيک ميکروسکوپ‌هاي نوري قادر به شناسايي آنها نيست اما خود اين نانوبلورها همانند منبع نوري عمل مي‌کنند که در نتيجه قابل مشاهده خواهند شد.
هدايت الکتريکي اين فيلم‌هاي جديد 180 برابر بيشتر از فيلم‌هاي ترک خورده‌اي است که توسط روش‌هاي عادي توليد مي‌شود. از مزيت‌هاي ديگر اين روش آن است که امکان توليد اين الگوها روي نوارهاي سيليکوني به پهناي 30 نانومتر وجود دارد. اين گروه يک لايه پليمر را روي سطح قرار داده و سپس نانوبلورها را رشد دادند با اين کار نانوبلورها به پليمر متصل شده و در نهايت سطحي يکنواخت و محکم ايجاد مي‌شود.
نتايج اين تحقيق در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است.