رسانش الکترونی نانو نوارهای گرافینی در مینیاتوری شدن و بهبود کارایی ادوات نانو الکترونیک(بر پایه دکترای نانو_میکرو الکترونیک)(دکترای آموزشی _ پژوهشی)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : سامانه های به ظاهر ساده نانو مقیاس در مینیاتوری شدن و بهبود کارایی ادوات الکترونیک بسیار تأثیرگذار است این سامانه ها ویژگی های جالبی را نیز در بروز پدیده هایی مبتنی بر تداخل کوانتومی از خود نشان میدهند.
به خصوص در مورد نانو ساختارهای حلقوی میتوان از اثرهای رسانایی نام برد. یکی از مهمترین سامانه های حلقوی گرافین است که در مادۀ چگال نخستین ساختار دوبعدی پایدار شناخته میشود. پیدایش گرافین تأثیر زیادی در پیشرفت الکترونیک مولکولی داشته است.با این حال بهدلیل فقدان گاف در طیف انرژی آن، کنترل دقیق رفتار رسانشی آن با مشکل مواجه است. راه حل ممکن برای رهایی از این تنگنا، محدود کردن گرافین در یک بعد و ایجاد نانو نوارهای گرافینی است که یک گاف در طیف انرژی ایجاد میکند. اندازۀ این گاف با عرض و دستگردی ساختار قابل کنترل خواهد بود و با توجه به ساختار نانو نوارها که از حلقه های گرافن تشکیل شده اند، میتوان اثر رسانش الکتریکی آنها را با شار مغناطیسی گذرنده از حلقه های نانو لوله ها کنترل کرد.اگر عرض نانو نوار باریک گرافن باریک تغییر کند ، در این حالت از هفت تا نه اتم ، در گذار یک منطقه ویژه ایجاد می شود، زیرا خصوصیات الکترونیکی دو ناحیه با یک روش خاص ، به اصطلاح توپولوژیکی ، متفاوت "محافظت می شود. "و بنابراین ، حالت کوانتومی جدید بسیار قوی در منطقه انتقال ایجاد می شود. این حالت کوانتومی الکترونیکی محلی اکنون می تواند به عنوان یک ویژگی اصلی برای تولید نیمه هادی ها ، فلزات یا عایق های خاص - و احتمالاً حتی به عنوان یک ویژگی در نانو الکترونیک مورد استفاده قرار گیرد.
بر اساس این زنجیره های کوانتومی رمان یا Roman ، نانو ترانزیستور های دقیق می توانند ساخته شوند .مقاومت اتصالات به دلیل پراکندگی مرز دانه و پراکندگی دیواره جانبی الکترونها افزایش می یابد. افزایش گرمایش ژول و قابلیت حمل کم جریان اتصالات در ابعاد نانو در مقیاس ، و به دلیل خاصیت الکتریکی قابل توجه و سایر خواص آن ، گرافن به یک کاندیدای قابل اعتماد برای اتصالات نسل بعدی تبدیل می شود. گرافن کمترین ماده مقاومت با چگالی جریان بالا ، میانگین بزرگ مسیری آزاد و تحرک زیاد الکترونی است. برای اجرای عملی ، ورق گرافن با باریک باریک یا نانوریبن گرافن (GNR) مناسب ترین ماده اتصال است. با این حال ، ساختار هندسی در مقایسه با رفتار ایده آل فیلم گرافن ، خاصیت الکتریکی GNR را به میزان کمی تغییر می دهد.
نتیجه گیری:
سامانه های به ظاهر ساده نانو مقیاس در مینیاتوری شدن و بهبود کارایی ادوات الکترونیک بسیار تأثیرگذار است این سامانه ها ویژگی های جالبی را نیز در بروز پدیده هایی مبتنی بر تداخل کوانتومی از خود نشان میدهند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)