مدار های نانو الکترونیک به خصوص بلوک RF و مایکروویو نیاز به سوئیچهای بسیار پرسرعت (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : در مدار های نانو الکترونیک به خصوص بلوک RF و مایکروویو نیاز به سوئیچهای بسیار پر سرعت است. معمولاً ترانزیستورهای با رکورد دار سرعتهای بسیار بالا، به 2 و ترانزیستورهای MOSFET دو قطبی نامتجانس و تحرکپذیری الکترون بالا ترتیب تا حدود 600GHz و 750GHz هستند.
این نانو ترانزیستورهای CMOS با نیمه هادی های ترکیبی خصوصاً نانو لوله ها ترکیب میشوند ساختار ترکیبات نانو الکترونیکی شایـد اَدوات اپتیکـی و الکترونیـک نوری بیشترین بهـره را از این ترکیبـات نیمـه هادی ببرنـد. علـت اصلـی هـم امکـان مهندسـی گـاف انـرژی در این ترکیبـات بر خـلاف سیلیکـون اسـت.
نانو لوله ها غیـر از نانو ترانزیستور های CMOS در ساخت سنجه ها و فعال کننده هـا ؛ ابر خازن ها و همچنین در بسیاری از صنایع دیگر استفاده میشوند. مشکل اصلی در به کارگیری نانو لوله ها عمدتاً در آن است که باید به صورت خوابیده روی سطح استفاده شوند تا بتوان به آنها پیوند زد و اتصال فلزی برای حصول رفتار ترانزیستوری CMOS برقرار کرد. این در حالی است که نانولوله ها عمودی رشد میکنند. مضاف بر این، باید امکان کنترل دقیق روی ویژگی های هر نانو لوله و نیز مکان رشد و طول آن وجود داشته باشد که چنانچه فرض شود نانو لوله های نیمه هادی و فلزی به دقت دلخواه قابل رشد و جهت دهی روی سطح هستند، امکان فشرده سازی و افزایش سرعت هرچه بیشتر الکترونیک مجتمع را فراهم خواهند کرد. طراحی، ساخت، توسعه و استفاده از محصولاتی که اندازه آن ها دربازه nm 1تا nm 100 قرار دارند را نانو الکترونیک گویند. درحقیقت اینجا صحبت از ریز شدن است که این کار تماس بیشتر، فعالیت بیشتر و افزایش مساحت را ممکن می سازد. نانو یک مقیاس جدید در فناوری ها و یک رویکرد جدید در تمام رشته ها است و این توانایی را به بشر می دهد تا دخالت خود را در ساختار مواد گسترش دهد و در ابعاد بسیار ریز به طراحی و ساخت دست بزند و در تمام فن آوری هایی که بشر در حال حاضر به آن دست یافته، اثر بگذارد. و این روند در تولید نانو فناوری الکترونیکی و بیولوژیکی مورد توجه قرار گرفته است . نانو چیپ های کاشتنی در بدن و صنایع نظامی در گرو پیشرفت در زمینه نانو ترانزیستور های لوله کربنی و گرافنی میباشد. ترانزیســتور ها اصلی ترین قطعات الکترونیکی هســتند که به عنوان تقویت کننــده در مدارات آنالــوگ و یا ســوئیچ الکترونیکــی و به طور کلی در مدارات دیجیتال به کار برده میشوند. و پیشرفت آنها کلید اصلی نانو الکترونیک در زمینه تولید و انحصار (نانو چیپ ها) چه در زمینه پیشرفت صنایع نظامی و بیولوژیکی میباشد .ترانزیستورها و فناوری ساخت مدارات مجتمع بــه متداولترین بر پایــه آنها یعنی CMOS فناوری در صنعت میکرو و نانو الکترونیک تبدیل گشــته اند. این صنعت و فناوری ساخت مدارات مجتمع، این مزیت نانو الکترونیک در کاهش اندازه ترانزیستورها و تعداد ترانزیستورهایی که در هر تراشــه به کار میرود، دو برابر میشود. کوچک شــدن ابعاد ترانزیســتورها، افزایش سرعت و کاهش تلفات تــوان را در پی دارد.ترانزیســتورهای اثر میدانی مبتنی بر نانو لوله و ترانزیســتور های اثر میدانی مبتنی بر کربنی ،نامزدهای بسیار جدی برای جایگزینی گرافن و ترانزیستور های متداول سیلیکونی هستند.
نتیجه گیری:
در مدار های نانو الکترونیک به خصوص بلوک RF و مایکروویو نیاز به سوئیچهای بسیار پر سرعت است. معمولاً ترانزیستورهای با رکورد دار سرعتهای بسیار بالا، به 2 و ترانزیستورهای MOSFET دو قطبی نامتجانس و تحرکپذیری الکترون بالا ترتیب تا حدود 600GHz و 750GHz هستند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک