نانو سیم های(SiNW) نانو ساختارهای نیمه هادی (بر پایه دکترای نانو _میکرو الکترونیک) (دکترای آموزشی _ پژوهشی)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : نانو سیم های سیلیکونی یکی از بهترین مثالها برای نانو ساختارهای نیمه هادی هستند که می توانند به صورت تک بلور با قطر کومک به اندازه 9 تا 0 نانومتر ساخته شوند.
مزایای SiNWs در استفاده و توسعه سیستم عامل های سنسور ناشی از خواص شناخته شده سیلیکون و فرآیندهای ساخت مطلوب آن است. از خواص فیزیکی این نانو سیم ها میتوان به خواص الکتریکی، فوتوالکتریک و مکانیکی آنها اشاره کرد. نانو سیم ها (SiNWs ) دارای تحرک و نسبت سطح به حجم بالا هستند و همین امر موجب میشود که بتوان به راحتی آنها را با استفاده از یک میدان الکتریکی ضعیف کنترل کرد. این نانو ساختار های یک بعدی از نانوسیم ها و با قطری در محدودۀ نانومتر و طولی بیش از میکرومتر ایجاد میشوند .در ساخت نانو سیم ها ز آرایه های منظم یک بعدی به کمک روش های متفاوت فیزیکی و شیمیایی انجام گرفته است. روش هایی مانند استفاده از پرتو الکترونی یا روش لیتوگرافی، پرتوافکنی با یونهای سنگین، لیزر، روشهای شیمیایی و الکتروشیمیایی مانند گرما آبی و از روش های تجمع خود به خودی که برای ساخت غشاء های قالب ها به کار میرود، نیز میتوان استفاده کرد.
در ساخت نانو ساختارهای یک بعدی مانند نانو سیم ها به روش الکترو انباشت شامل سه مرحل کلی است: اول ساخت قالب متخلخل به عنوان بستر و چهارچوبی مناسب جهت انباشت نانو سیم ها، دوم رشد نانو سیم ها در راستای حفره های قالب و سوم حذف قالب و جداسازی نانو سیم ها از آن است.خواص نانوسیم ها مستقیماً به ویژگی های سطح قالب همچون توزیع اندازۀ حفره ها، چگالی حفره ها و برتریی سطح نانو حفره ها وابسته است. برای کنترل ویژگی های نانوسیم ها باید به پارامترهایی که در شکل گیری و بهینه سازی قطر حفره ها و ضخامت قالب تأثیرگذار هستند.
نتیجه گیری:
نانو سیم های مغناطیسی چون کبالت، نیکل ، آهن و آلیاژها را میتوان با روش الکتروانباشت و تجمع خود به خودی بر روی قالب اکسید آلومینیوم آنودیک ساخت و خواص مغناطیسی آرایه های نانوسیم های کبالت همچون نیروی وادارندگی، الکترومغناطیس اشباع و مغناطش باقیمانده به پیکربندی نانوسیم ها و قطر نانو سیم ها بستگی دارد. این ویژگی نانو سیم ها را میتوان با تغییر عوامل تأثیرگذار در ساخت قالب مانند پتانسیل فرایند اکسیداسیون و pH به راحتی کنترل کرد. از جمله کاربرد هایی در نانو سنسور های شیمیایی، نانو ابزارهای منطقی و دیگر ابزارهای نانو الکترونیکی و نانو اپتیکی اشاره کرد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)