fr.chemi3t
11-02-2012, 06:14 PM
يکي از راه‌هاي ايجاد باند گپ در گرافن، تبديل آن به نانوروبان گرافني است. براي اين منظور محققان با استفاده از دو روش مختلف، فتوليتوگرافي و خودآرايي موفق به ايجاد اين نانوروبان‌هاي شده‌اند.
پژوهشگران دانشگاه کاليفرنيا با همکاري همتايان خود در شرکت اي بي ام موفق به توليد کم عرض‌ترين نانوروبان گرافني شدند اين نانوروبان روي ويفر کاربيد سيليکون ايجاد شده است. هر نانوروبان داراي پهناي 10 نانومتر است که با روش‌هاي رايج مانند ليتوگرافي نمي‌توان آن را به‌دست آورد.
http://pnu-club.com/imported/2012/11/42.jpg
کريستوس ديميتراکوپولوس از شرکت آي بي ام مي‌گويد ما در اين فرآيند نگران بوديم که در کنار نانوروبان گرافني منفرد، نانوروبان‌هاي مختلفي نيز ايجاد شوند. با اين حال اين گروه تحقيقاتي موفق شد نانوربان‌هايي با ابعاد کنترل شده و لبه‌هايي صاف ايجاد کند. لبه‌هاي صاف در اين نانوروبان‌ها اهميت زيادي دارد چرا که در صورت صاف نبودن خواص الکترونيکي اين نانوروبان‌ها دچار مشکل مي‌شود. فرآيندي که اين گروه تحقيقاتي به کار گرفت شامل دو بخش اصلي مي‌شود: اول فتوليتوگرافي پرتو الکتروني که يک راهبرد بالا به پايين است (اين کار مي‌تواند با فتوليتوگرافي رايج و استفاده از يک ماسک مناسب انجام شود)، دوم خودآرايي که يک راهبرد پايين به بالا است. در فرايند خودآرايي از يک الگوي بلوک کوپليمر وهمچنين پليمرهاي PMMA و PS استفاده مي‌شود.
هرچند گرافن داراي خواص مکانيکي و الکترونيکي منحصر به‌فردي است (سرعت حرکت الکترون بسيار بالا بوده و استحکام بسيار خوبي دارد) اما يک مشکل اساسي دارد و آن فقدان باند گپ در اين ماده است در واقع تراز ميان باند ظرفيت و هدايت در گرافن فاصله‌اي وجود ندارد. وجود چنين باندگپي براي استفاده گرافن در صنعت الکترونيک ضروري است، اين باند گپ براي سوئيچ کردن جريان الکترون لازم است. يکي از راه‌هاي ايجاد باند گپ در گرافن تبديل آن به نانوروبان است که در اين پروژه انجام شده است.
با ايجاد آرايه‌هاي 10 نانومتري از گرافن، به‌نظر مي‌رسد باند گپي در حدود 0.2 الکترون ولت در آن ايجاد شود. با اين فرآيند که کاملا زيست سازگار است، گرافن يک گام ديگر به مرحله استفاده در صنعت الکترونيک نزديک مي‌شود. البته هنوز راه زيادي تا رسيدن به اين هدف باقي مانده است. در حال حاضر محققان بايد روي ساخت ترانزيستورهاي اثرميدان با استفاده از اين روش کار کنند.
نتايج اين تحقيق در نشريه ACS Nano به چاپ رسيده است.
.منبع:nano.ir
پژوهشگران دانشگاه کاليفرنيا با همکاري همتايان خود در شرکت اي بي ام موفق به توليد کم عرض‌ترين نانوروبان گرافني شدند اين نانوروبان روي ويفر کاربيد سيليکون ايجاد شده است. هر نانوروبان داراي پهناي 10 نانومتر است که با روش‌هاي رايج مانند ليتوگرافي نمي‌توان آن را به‌دست آورد.
http://pnu-club.com/imported/2012/11/42.jpg
کريستوس ديميتراکوپولوس از شرکت آي بي ام مي‌گويد ما در اين فرآيند نگران بوديم که در کنار نانوروبان گرافني منفرد، نانوروبان‌هاي مختلفي نيز ايجاد شوند. با اين حال اين گروه تحقيقاتي موفق شد نانوربان‌هايي با ابعاد کنترل شده و لبه‌هايي صاف ايجاد کند. لبه‌هاي صاف در اين نانوروبان‌ها اهميت زيادي دارد چرا که در صورت صاف نبودن خواص الکترونيکي اين نانوروبان‌ها دچار مشکل مي‌شود. فرآيندي که اين گروه تحقيقاتي به کار گرفت شامل دو بخش اصلي مي‌شود: اول فتوليتوگرافي پرتو الکتروني که يک راهبرد بالا به پايين است (اين کار مي‌تواند با فتوليتوگرافي رايج و استفاده از يک ماسک مناسب انجام شود)، دوم خودآرايي که يک راهبرد پايين به بالا است. در فرايند خودآرايي از يک الگوي بلوک کوپليمر وهمچنين پليمرهاي PMMA و PS استفاده مي‌شود.
هرچند گرافن داراي خواص مکانيکي و الکترونيکي منحصر به‌فردي است (سرعت حرکت الکترون بسيار بالا بوده و استحکام بسيار خوبي دارد) اما يک مشکل اساسي دارد و آن فقدان باند گپ در اين ماده است در واقع تراز ميان باند ظرفيت و هدايت در گرافن فاصله‌اي وجود ندارد. وجود چنين باندگپي براي استفاده گرافن در صنعت الکترونيک ضروري است، اين باند گپ براي سوئيچ کردن جريان الکترون لازم است. يکي از راه‌هاي ايجاد باند گپ در گرافن تبديل آن به نانوروبان است که در اين پروژه انجام شده است.
با ايجاد آرايه‌هاي 10 نانومتري از گرافن، به‌نظر مي‌رسد باند گپي در حدود 0.2 الکترون ولت در آن ايجاد شود. با اين فرآيند که کاملا زيست سازگار است، گرافن يک گام ديگر به مرحله استفاده در صنعت الکترونيک نزديک مي‌شود. البته هنوز راه زيادي تا رسيدن به اين هدف باقي مانده است. در حال حاضر محققان بايد روي ساخت ترانزيستورهاي اثرميدان با استفاده از اين روش کار کنند.
نتايج اين تحقيق در نشريه ACS Nano به چاپ رسيده است.
.منبع:nano.ir