بررسی خواص (شِکاف باند) نانو الکتریکی- نوری (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

پژوهشگر  و نویسنده:  دکتر  ( افشین رشید )




نکته: بررسی ساختار شکاف باند ادوات نانو الکترونیک علاوه بر معرفی روشی برای تحقیق در مورد عملکرد سیستم های یک بعدی، امکان بهبود خواص الکتریکی-نوری قطعات الکترونیکی را مهیا ساخته است.

ادوات مبتنی بر مواد آلی به دلیل پیوندهای سست بین ملکولی در نانو الکترون های ایجاد شده از آنها، تا حد زیادی به لحاظ مکانیکی، می توانند انعطاف پذیر باشند. برخلاف این مواد آلی، مواد معدنی مانند سیلیکن، ژرمانیوم و گالیوم آرسناید تنها در حالات کریستالی قابلیت استفاده در ساختار ادوات  الکترونیکی را دارند که در این حالت نیز پیوندهای کوالانسی، انعطاف پذیری را در آنها غیر ممکن می سازد. 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، عموما برخی از خواص مکانیکی مواد مانند استحکام بهبود مییابد. این افزایش استحکام تنها در محدوده چند نانومتر اتفاق نمیافتد و ممکن است استحکام مادهای چند ده و حتی صد نانومتری نیز بسیار بیشتر از ماده توده ای بزرگ مقیاس باشد. از طرفی تغییر برخی خواص همانند رنگ و خواص مغناطیسی ممکن است در ابعاد تنها چند نانومتر رخ دهد. 






علاوه بر این دو مورد، حالت ترازهای انرژی الکترونهای اطراف هر اتم و همچنین تعداد الکترونهای لایه ی آخر آن نیز در تعیین خواص آن اتم یا ماده تاثیرگذار است. این ویژگی میتواند نقشی تعیین کننده در ساز و کار ترکیب شدن آن ماده خواص شیمیایی داشته باشد. برای مثال خواص یک یون فلزی با اتم آن فلز متفاوت است. تا کنون نقش سه عامل عدد اتمی، عدد جرمی و آرایش الکترونی ماده در تعیین خواص الکترون های   نانو ساختار  مواد تاثیر گذار میباشد. خواص ماکروسکوپی یک ماده همانند نقطه ذوب، نقطه جوش و رسانایی الکتریکی، از طریق مطالعه نمونه ای که به قدر کافی برای اندازه گیری در شرایط معمول نانو ذرات صورت میپذیرد. این امر برای تمامی مواد درست نیست ، هنگامی که اندازه مواد کاهش یافته و به ابعاد نانومتری میرسد، ممکن است رفتار و خصوصیات کاملاً متفاوتی نسبت به همان ماده در ابعاد بزرگ دیده شود.چنانچه ماده ای با ساختار شکاف باند ادوات نانو الکترونیک و با مقیاس چند ده متری را کوچکتر کرده و به ابعاد میلیمتری برسانیم، هیچ تغییری در نقطه ی ذوب، رنگ و خواص مغناطیسی آن ایجاد نمیشود، اما این تغییر در هنگام کوچکتر کردن ماده تا ابعاد نانومتری دیده میشود و تعداد اتمهای سطحی در مواد با مقیاسهای بزرگتر از نانومتر ، بسیار ناچیز است، اما با ورود به دنیای نانومتری، مقدار این اتمها نسبت به کل اتمهای ماده، بسیار زیاد میشود. 



نتیجه گیری :

ادوات مبتنی بر مواد آلی به دلیل پیوندهای سست بین ملکولی در نانو الکترون های ایجاد شده از آنها، تا حد زیادی به لحاظ مکانیکی، می توانند انعطاف پذیر باشند. برخلاف این مواد آلی، مواد معدنی مانند سیلیکن، ژرمانیوم و گالیوم آرسناید تنها در حالات کریستالی قابلیت استفاده در ساختار ادوات  الکترونیکی را دارند که در این حالت نیز پیوندهای کوالانسی، انعطاف پذیری را در آنها غیر ممکن می سازد.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک