آشنایی بیشتر با اصطلاحات و واژگان یا Lexicon (ابتدایی تا پیشرفته) نانو _ میکرو الکترونیک (مهندسی نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : گزاره های علمی نانو _ میکرو الکترونیک ، معمولاً بر حسب اصطلاحاتی مانند نانو مقیاس، نانو متر ، نانو ذره ، نانو سنسور ، نانوبار ، نانو ربات (نانو بوت _ نو بوت) و نانو لوله CNT و CNTs و (GA band) نانو باند گرافنی مانند این ها بیان می شوند. این اصطلاحات برای این که کافی باشند، باید دارای معانی مشخصی باشند؛ تا اطمینان حاصل شود که گزاره های آنها به گونه ای مناسب، آزمون پذیر هستند، معمولاً برای اشاره به هر چیز خاص، نام، نشانه، یا نمادی، خاص به کار می رود؛ اما بین این نمادها و مفاهیمی که این نماد ها نماینده آنها هستند، تفاوت وجود دارد. علت اساسی ابهام موجود در بسیاری از مسائل، وجود واژه‌ها و اصطلاحاتی است که به گونه ایی نارسا تعریف شده اند. گاهی برخی مسائل که به غیر قابل فهم ذهنی تصور میشوند ، به دلیل عدم وضوح مفاهیم است و اگر بدانیم که مقصود از اصطلاحات یا واژه‌هایی در علم نانو _ میکرو الکترونیک که در بیان آنها به کار رفته، چیست، مقالات در سطح بالاتر نیز قابل فهم خواهند بود.
نانو مواد جدید (nanoporuos)
هر جرم و ماده ای که در دنیای فانی بوجود آمده دارای ابعاد مختلف فیزیکی ؛ شیمیایی؛ ساختاری؛ میباشد و این مهم در علوم نانو به ویژه نانو الکترونیک برای بوجود آوردن ادوات و نانو مواد جدید nanoporuos بیشتر مورد توجه قرار گرفته است .
نانو مواد (Nano Materials)
حال اگر یک ماده را کوچک کنیم، خواص آن ماده در ابعاد کوچکتر و میکرومتری به عنوان مثال به اندازه یک ذره شن نیز تقریبا مشابه همان تکه توده های اولیه است ولی هنگامی که آن ماده به ابعاد بسیار کوچکتر و به اندازه ابعاد نانومتری برسد، خواص ماده به گونهای تغییر میکند که دیگر قوانین فیزیک معمول و کالسیک توانایی توضیح دادن آن را ندارد. آن ماده به عنوان مثال طلا در ابعاد نانومتری ممکن است خواص به عنوان مثال خواص الکتریکی، نوری یا مکانیکی بسیار متفاوتی نسبت به اندازه توده ای خود داشته باشد.
نانو اَدَوات الکترونیکی یا (Electronic nano-devices)
در علوم الکترونیک مبحث نانو اَدوات حول محور (حافظه های نانو ؛ نانو چیپ ها و تراشه های سریع نانو و قطعات الکترونیکی نانو) با وزن کمتر و کارایی بیشتر میگردد. نانو تکنولوژی، دانش، مهندسی و فناوری در مقیاس نانو و یا به عبارت دیگر و مطالعه کاربرد اشیاء بسیار ریز و استفاده از آنها در تمام حوزه‌های علوم نظیر شیمی، زیست‌شناسی، الکترونیک ؛ علوم مواد و مهندسی است.
نانو سیستم (Nano system )
نانو سیستم (Nano system ) ها ،مجتمـع سازی عناصـر مکـانیکی ، سنـسور ها، محرکها و ادوات الکترونیک روی پایـه سـیلیکونی بوسـیله تکنولـوژی ساخت در حد ابعاد میکرون و نانو اسـت.
نانو مقیاس و (نانو متر)
یک نانو متر برابر با یک میلیاردم متر (۹-^۱۰ متر) می باشد. این اندازه ۱۸۰۰۰ بار کوچکتر از قطر یک تار موی انسان است. به‌طور میانگین ۳ تا ۶ اتم در کنار یکدیگر طولی معادل یک نانومتر را می سازند که این خود به نوع اتم بستگی دارد. به‌طور کلی، فناوری نانو، گسترش، تولید و استفاده از ابزار و موادی است که ابعادشان در حدود ۱–۱۰۰ نانومتر می باشد.
نانو لوله کربنی تک لایه CNT
نانو لوله های کربنی تک جداره یا CNT میتوانند رسانا یا نیمه رسانای بسیار مناسبی باشند. این هدایت الکتریکی بالا بستگی به هندسه دقیق اتمهای کربن دارد. از نانو لوله های کربنی تک جداره یا CNT به عنوان یک پدیده تک بعدی نام برده میشود.
نانو لوله کربنی چند لایه CNTs
نانو لوله های کربنی چند جداره (CNTs) یک التروپ کربن است.آنها به شکل مولکول های کربن استوانه ای شکل می گیرند و دارای خواص جدیدی هستند که باعث می شود ، آنها در طیف گسترده ای از کاربرد های نانو _ میکرو الکترونیک ، مفید واقع شوند.
باکی بال ( Bucky ball )
سـاختار باکی بال در شکل کره و نانو لوله به شکل استوانه است که معمولاً لااقل یک سـر آن بـا درپـوش نـیم کـروی از ساختار باکی بال پوشیده شده است. مولکول استوانه ای هستند و خواص شگفت انگیزی دارند که آنها را برای بکارگیری در بسـیاری از کاربرد هـای نانو فناوری، الکترونیک، اپتیک و حـوزه هـای دیگـر علـم مـواد مناسـب مـی سـازد. آنهـا دارای اسـتحکام خـارق العاده ای بوده، خواص الکتریکی منحصر به فردی دارند، و هادی کارآمدی برای حرارت هستند.
نانو (باک مینستر فولرن) ؛(Buckminsterfullerene)
نانو (باک مینستر فولرن) ؛(Buckminsterfullerene)و فولرنها از جمله موادی هستند که بسیاری از مواد نانو بر پایه آن بنا شده است.خواص ساختاری و الکترونیکی منحصر به فرد، و نیز کاربرد آنها در زمینه های مختلف از قبیل کاربردهای الکترونیکی مانند ساخت نانو الکترود های به کار رفته در مدار های الکتریکی خاص، نانو فوتونیکی در نانو سلول های خورشیدی و جاذب نانو طول موج های خاص میباشد.
فولرن (Fulleren)
فولرن فرم سوم کربن به همراه گرافیت و الماس است که دارای خواص بی نظیری است و آن را برای مقاومت در برابر جریان در نانو ترانزیستور ها ، نانو فتوولتائیک آلی ، نانو ابر رسانا ها و نانو سنسور ها (نانو حسگر) می کند.
نانو چیپ Nano chip
در علوم نانو به ویژه نانو الکترونیک برای تولید نانو ترانزیستور و نانو چیپ ها از نانو لوله کربنی به دلیل ویژگی های منحصر به فرد مانند خاصیت کشسانی، رسانایی، استحکام بالا مورد توجه زیادی قرار دارد. روش های تولید این نانو ساختار ها به دو دسته کلی روش های مبتنی بر کربن جامد و کربن گازی تقسیم بندی می شود.
نانو سنسور nano sensor
در نانو سنسور ها برهمکنش ذرات الکترونیکی نانو گرافنی جذب شــده که این عمل موجب تغییر هدایت الکتریکی در سطح نانو سنسور های گرافنی میشــود. جذب مقدار کم نانو الکترون بــا جنبش مولکولی بسیار کم موجب تغییــر مقاومت نانو گرافن شــده که این مقاومت متناسب با غلظت در نانو سنسور های گرافنی میباشد. شرایط مولکولی مختلف، تغییــرات مختلفی در مقاومت گرافن ایجاد میکنند که این بســتگی بــه الکترون یا الکتــرون دهندگی گرافن در سطح نانو سنسور دارد.
نانو ربات Nano robotic
نانو ربات ها ماشین های کوچکی هستند که برای انجام عملیاتی خاص و بعضا تکرار شونده با دقت بسیار بالا طراحی شده اند. نانو ربات ها در کل به دو دسته پزشکی و نظامی تقسیم میشوند.
نانو ترانزیستور Nano transistor
نانو ترانزیستور ها ساختاری مسطح ، که از اساساً از سه مؤلفه تشکیل شده است: گیت ، جمع کننده و پایه یا دروازه ، که کنترل جریان الکترون ها بین این دو را به وسیله نانو سیم ها کنترل می کند.
نانو سیم ها (Nano wire)
نانو سیم ها نانو ساختار های شبه دی الکترونیک با نسبت ابعاد بالا و مساحت بزرگ هستند ، که در آن یکنواختی کرنش شعاعی امکان ترکیبات غیر قابل استفاده از مواد نیمه هادی را فراهم می کند. کاربرد های بی شماری از نانو سیم ها را در الکترونیک ، نوری و فن آوری های کوانتومی به طور کلی امکان پذیر می کند.
نانو ذره (Nano particles)
تجمعی از واحدهای سازنده (اتم یا مولکول) با اندازه‌ای بین 1 تا 100 نانومتر را نانوذرات می‌گویند. از لحاظ تعداد اتم، معمولاً ذراتی که بین 10 تا 106 اتم دارند را نانوذرات می‌گویند. ذراتی که بین 1 تا 10 اتم دارند، معمولاً مولکول‌ها هستند. البته در بعضی موارد مخصوصاً در مورد مولکول‌های زیستی، مولکول‌هایی پیدا میشود که تا 25 اتم نیز دارند.
(GA band) نانو باند گرافنی
گرافن، نانو ذره های با ساختار دو بعدی از اتم های کربن است که دارای خواص، الکتریکی و مکانیکی بینظیری است. استفاده از آن به عنوان پرکننده در مقادیر بسیار کم، سبب تقویت قابل ملاحظه خواص نانو الکترون ها میشود. روشهای مختلفی برای تولید نانو الکترون از ذرات تقویت شده با گرافن وجود دارد که این روشها بر مقدار پراکنش نانو نوار های گرافن درون بستر وخواص نهایی نانو الکترون ها اثر میگذارد.
نویسنده: دکتر (افشین رشید )