به گزارش ربات کشاورز، در تحقیقی جدید مهندسان از میدان های الکتریکی برای ایجاد مدارهایی با عملکرد بالا و فراتر از محدودیت هایی که درنتیجه استفاده از سیلیکون به وجود می آید، استفاده کردند.
به گزارش ربات کشاورز به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، ترانزیستورها بلوک های سازنده بنیادین برای منطق دیجیتال هستند که حال با اندازه چند اتم ساخته می شوند. ساخت ترازیستورهای سیلیکونی معمول در چنین مقیاس کوچکی با چالش های زیادی روبرو است همچون آنکه حکاکی چنین خاصیت های ریزی می تواند منجر به تداخل های الکتریکی، نشت جریان و فرآیندهای ساخت پیچیده ای شود که حفظ آنها بطور رو به ازدیادی دشوار است. استراتژی چند دهه ای فشردن تعداد بیشتر ترانزیستورها در یک ناحیه یکسان از تراشه به سرعت به محدودیت های عملی خود نزدیک می شود و روش های مرسوم امکان دارد دیگر نتوانند ارتقاینیمه مداوم عملکرد را تضمین کنند. در این مورد نیمه رساناهای دو بعدی که می توان آنها را تا یک لایه اتمی نازک کرد، نویدبخش هستند. موادی مانند دی سولفید مولیبدن (MoS₂) و دی سلنید تنگستن (WSe₂) جریان بار کارایی را حتی در حالت فوق العاده نازک فراهم می کنند و می توان آنها را بعنوان ترانزیستورهای نوع n یا نوع p تنظیم کرد که دو جز اساسی برای مدارهای منطقی به شمار می روند. اما ساخت مدار از این مواد بازهم چالش برانگیز است. روش های فعلی نیازمند دماهای بالا، محفظه های خلا یا جای گذاری دستی ورقه های نانو است که تولید در مقیاس بزرگ را دشوار می کند. افزایش مقیاس به طور معمول منجر به کیفیت نامنظم، هم ترازی ضعیف یا پروسه ساخت پیچیده میشود که سادگی و پتانسیل این مواد را می کاهد. تحقیقی که در مجله Advanced Functional Materials پخش شده، رویکرد جدیدی برای ساخت مدارهای منطقی اتمی نازک ارائه می کند. محققان، لایه برداری محلول محور نیمه رساناهای دو بعدی را با مونتاژ هدایت شده توسط میدان الکتریکی را به شکلی ترکیب کردند که ورقه های نانویی MoS₂ نوع n و WSe₂ نوع p را بتوانند دقیقاً بین الکترودهای از پیش تعیین شده قرار دهند. این شیوه، مدارهای منطقی مکمل را بدون نیاز به لیتوگرافی، حکاکی یا فرآیندهای نیازمند دمای بالا بوجود می آورد. مونتاژ بصورت موازی صورت می گیرد و امکان ساخت چند دستگاه روی یک تراشه در یک مرحله را فراهم می شود و همین مساله موجب ساده تر شدن تولید و حفظ مزایای عملکردی مواد دو بعدی می شود. در روش جدید، ورقه های نانویی دوبعدی باکیفیت بالا را از بلورهای حجیم بدون لطمه به ساختار آنها صدمه ای تولید می شود. این تکنیک بجای استفاده از روشهای فنی خشن، از لایه برداری الکتروشیمیایی بهره می برد. در چنین فرآیندی یک ولتاژ، یون های بزرگ را بین لایه های بلور وارد می نماید و پیوندها را سست می کند. سپس با استفاده از سونیکیشن ملایم، این لایه ها بصورت ورقه های نانویی پایدار جدا می شوند. این ورقه ها بصورت معلق در مایع باقی می مانند و اندازه ای بالاتر از یک میکرون دارند که بسیار بزرگ تر از ورقه هایی هستند که با روش های مکانیکی سنتی ایجاد می شوند. پژوهشگران پروسه مذکور را برای دستیابی به نتایج بهتر بهبود بخشیدند. آنها الکترودهای مخروطی شکل، میدان الکتریکی را بطور دقیق تری هدایت کر دند و رسوب گذاری ناخواسته را کاهش دادند. از طرف دیگر یک سیگنال متناوب با فرکانس ۵۰ هرتز، بین هم ترازی و چسبندگی ورقه های نانویی تعادل ایجاد کرد. علاوه بر این، تنها با اعمال این پروسه به مدت ۱۵ ثانیه، کانال هایی یکنواخت با ضخامت ۱۰ نانومتر تولید شد. به اجمال، اما ساخت مدار از این مواد بازهم چالش برانگیز است. علاوه بر این، تنها با اعمال این فرآیند به مدت ۱۵ ثانیه، کانال هایی یکنواخت با ضخامت ۱۰ نانومتر تولید شد.
منبع: ربات کشاورز