نانو ساختار DND نمونه ای از تکثیر سیم های فعال در نانو الکترونیک (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) (دکترای آموزشی)

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )

نکته:DND نمونه ای از سیمهای فعال است. ساختمان DND کاملاً شناخته شده است و به طور خودکار این ساختمان در تکثیر نانو سیم ها  ایجاد میشود. 

نانو ساختار DND نمونه ای از تکثیر سیم های فعال برای تولید آن مانند پلیمرها مشکلی وجود ندارد فقط باید خواص آن مورد بررسی قرار گیرد تا متوجه چگونگی تغییرات آن شد.

 برای این منظور بهذکر مثالی پرداخته میشود: 

به منظور استفاده از DND برای محاسبه جریان بر حسب ولتاژ، یک فاصله 8 نانومتری بین دوالکترود پلاتین مفروض میشود، پس با اعمال یک ولتاژ میتوان جریان را محاسبه کرد. نکته ای که از واکنش برداشت میشود این است که نمودار جریان بر حسب ولتاژ نمودارینامتقارن است، یعنی اینکه جریان برای ولتاژی مثلاً بین 1 -و 2 ولت اجازه عبور ندارد درحالی که برای 2 -و 1 -جریان میتواند عبور کند و این یعنی اینکه DND میتواند عملیکسوسازی را انجام دهد.

 در مورد هدایت از داخل DNA سه نظریه مد نظر است، یکی اینکه DND یک نیمه هادی با گاف خیلی بزرگ است. دیگر اینکه DND یک نیمه هادی با گافکوچک و نیز اینکه DND دارای خاصیت فلزی است. موضوع در اصل این است که DND ماده بسیار پیچیدهای است که شرایط محیطی به شکل بسیار زیادی میتواند بر روی خواص آن تاثیر بگذارد یکی از این شرایط محیطی موثر حضورآب است، DND هایی که در محیط خشک باشد با DND هایی که در محیط مرطوب باشد بسیار متفاوت است. لذا با توجه به شرایط محلی حاکم بر DND نمیتوان یک نتیجه قطعی در مورد اینکه DND فلز است یا نیمه فلز بیان کرد اما آنچه که مسلم است این است که DND یک نیمههادی با گاف بزرگ است. در حالت عادی یونهایی وجود دارد که با دستکاری آنها میتوان خواص هدایتی DND را تغییر داد یعنی میتوان امید داشت که با افزودن یونهایی بتوان حتی آن را به فلز تبدیل کردیک نکته جالب دیگر این است که میتوان از DND به عنوان قالب استفاده کرد و در مکانهای مشخصی روی DND سری فلزات را قرار داد تا یک سیم فلزی دور DND ایجاد شود. دراین حالت DND به عنوان قالبی برای پایدار نگه داشتن سیم مورد نظر استفاده قرار گیرد.

بررسی پایداری DND با توجه به شرایط محلی حاکم بر سیستم نیز امکانپذیر است. هدایت DND در دو مسیر مشخص صورت میگیرد. وقتی DND را به عنوان هدایت کننده جریان درنظر گرفته شده یک بار میتواند در جهت موازی محورش جریان را عبور دهد و یک بار نیز میتواند عمود بر محورش جریان را عبور دهد، حال برای هدایت در جهت عمود بر محور میتوان اینگونه فرض کرد که وقتی نوک STM مولکول نانو لوله های کربنی در بالایDND قرار میگیرد جریان به شکل عمود از جفتهای بازی که وجود دارد وارد نوک STM میشود این کار میتواند هم به عنوان آزمایشی برای دیدن تصویر DND و هم برای اندازه گیری عبور جریان جفتهای بازی به کار رود ومیتوان بدین شکل رسانش AT و CG (جفتهای بازهایی که در مارپیچ DND وجود دارند) را محاسبه کرد. DND میتواند یک ابزار در تولید محصولات نانوالکترونیک کاربردهای فراوانی داشته باشد، با توجه به اینکه DND به طور طبیعی در طبیعت و سلولهای موجودات زنده وجود دارد میتوان از آن در تولید دیگر محصولات نانوتکنولوژی همانند نانوموتورها سود جست. کنترل وپایداری DND نیز با توجه به خواص ذاتی و محلی آن امکانپذیر بوده و جای تامل و بحث دارد. 

نتیجه گیری نانو ساختار DND نمونه ای از تکثیر سیم های فعال

1ـ آنچه که مسلم است، الکترونیک مولکولی دارای آیندهای درخشان است و با آهنگ بسیار سریعی در حال رشد و تکامل است. از این رو توجه خاصی رامی طلبد. 

2ـ نتایج عملی رشد و توسعه شاخه های نانوتکنولوژی مانند نانوالکترونیک سبب ساخت تجهیزاتی خواهد شد که در مقایسه با گذشته اختلاف فاحش داشته و نسل کاملاً جدیدی باقابلیتهای منحصر به فرد خواهد بود.

پژوهشگر و نویسنده: دکتر (  افشین رشید )