نانو ساختار های گرافنی ، اَدوات و اَفزاره های نانو اِلکترونیکی (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: نانو ذرات گرافن به دلیل خواص بالای الکتریکی و همچنین فراوانی ماده اصلی تشکیل دهنده آنها یعنی گرافیت در طبیعت، جایگزین مناسبی برای اَدوات و اَفزاره های نانو اِلکترونیکی به منظور تولید نانو ساختار های الکترونیکی محسوب میشوند.
از سوی دیگر، با توجه به خواص منحصر به فرد گرافن از جمله خواص نانو الکتریکی ، نانو الکتروشیمیایی و سطح ویژه زیاد، قابلیت استفاده از این ماده را در بسیاری از کاربرد ها مانند حسگرها، نانو ترانزیستور ها ، منابع ذخیره انرژی و انواع ادوات نانو _ میکرو الکترونیکی افزایش چشمگیری داشته است. گرافن دارای خواص نانو الکترونیکی قابل توجه از جمله؛ مدول یانگ بالا؛ استحکام شکست بالا ، هدایت بسیار عالی نانو الکتریکی، تحرک سریع از (نانو بار )ها باشد.اثر متقابل الکترواستاتیک ساده بین نانو ذرات گرافن در یک محلول ، نانو ذرات گرافن مانند نیمه هادی ها ، نانو ترانزیستور ها وجود دارند.گرافن از نظر بلوک ســاختمانی با سایر مواد گرافیتی دو ُبعدی و یا سه بعدی و اشــکال هندسی دیگر کربن، مثل فولرین کروی صفر بُعدی تفاوت اساســی دارد. گرافن از یک لایه با نانو لوله های کربنی یک بعدی از حلقه 6 ضلعی که میتواند به صورت اَبر مولکول ساختار پای (کونژوگه) مسطح آروماتیک مطرح شود .ساختار مسطح گرافن، قابلیت بسیار عالی برای کاربرد این ماده در زمینه انتقال و تعامــل الکترواســتاتیک در ادوات نانو الکتریکی بوجود آورده است.ساختار نانو مواد (جَهش یافته) Mutant nanomaterials اهمیت مقیاس نانو در تغییر خواص و ویژگیهای مواد در این ابعاد است. خواصی مانند استحکام، انعطاف پذیری، رسانایی الکتریکی، خواص مغناطیسی، رنگ، واکنش پذیری و غیره. شروع تغییر خواص مواد با کوچکسازی آن بیش از هر چیز به نوع ماده و خاصیت مورد نظر بستگی دارد.به عنوان مثال با کوچک شدن ابعاد یک ماده nanoporous ، عموما برخی از خواص مکانیکی مواد مانند استحکام بهبود مییابد.
کاربرد نانو نوار های گرافنی در نانو مواد محافظ الکترومغناطیسی تداخلی و تخلیه نانو اِلکتروستاتیک در ادوات نانو الکترونیکی تا نانو آنتن های Rectenna ، و نانو ابر خازن ها گسترده شده است. کارایی ذرات گرافن در محافظت نانو الکترو مغناطیسی تداخلی و تقویت شده با نانو نوار های گرافن اصلاح شده اندازه گیری میشود. گرافن های یک لایه ای، دو لایه ای و چند لایه ای وجود دارد. این ماده با داشتن ضخامت کم، سخترین ماده شناخته شده می باشد. گرافن به خاطر اینکه ضخامتی در حد یک اتم دارد بسیار شفاف می باشد و نور را از خود عبور می دهد و رسانایی نانو الکتریکی بالایی دارد.
نتیجه گیری :
نانو ذرات گرافن به دلیل خواص بالای الکتریکی و همچنین فراوانی ماده اصلی تشکیل دهنده آنها یعنی گرافیت در طبیعت، جایگزین مناسبی برای اَدوات و اَفزاره های نانو اِلکترونیکی به منظور تولید نانو ساختار های الکترونیکی محسوب میشوند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک