در تحقیقی جدید مهندسان از میدان های الکتریکی برای ایجاد مدارهایی با عملکرد بالا و فراتر از محدودیت هایی که در نتیجه استفاده از سیلیکون به وجود می آید، استفاده کردند.

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از اینترستینگ انجینرینگ، ترانزیستورها بلوک های سازنده بنیادین برای منطق دیجیتال هستند که اکنون با اندازه چند اتم ساخته می شوند. ساخت ترازیستورهای سیلیکونی معمول در چنین مقیاس کوچکی با چالش های زیادی روبرو است از جمله آنکه حکاکی چنین ویژگی‌های ریزی می‌تواند منجر به تداخل‌های الکتریکی، نشت جریان و فرآیندهای ساخت پیچیده‌ای شود که حفظ آن‌ها به‌طور فزاینده‌ای دشوار است.

استراتژی چند دهه‌ای فشردن تعداد بیشتر ترانزیستورها در یک ناحیه یکسان از تراشه به سرعت به محدودیت‌های عملی خود نزدیک می‌شود و روش‌های مرسوم ممکن است دیگر نتوانند ارتقاینیمه مداوم عملکرد را تضمین کنند.

در این زمینه نیمه‌رساناهای دو بعدی که می‌توان آنها را تا یک لایه اتمی نازک کرد، نویدبخش هستند. موادی مانند دی‌سولفید مولیبدن (MoS₂) و دی‌سلنید تنگستن (WSe₂) جریان بار کارآمدی را حتی در حالت فوق‌العاده نازک فراهم می‌کنند و می‌توان آنها را به عنوان 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 همچنان چالش‌برانگیز است. روش‌های فعلی نیازمند دماهای بالا، محفظه های خلا یا جای‌گذاری دستی ورقه‌های نانو است که تولید در مقیاس بزرگ را دشوار می‌کند. افزایش مقیاس معمولاً منجر به کیفیت نامنظم، هم‌ترازی ضعیف یا فرآیند ساخت پیچیده می‌شود که سادگی و پتانسیل این مواد را کاهش می‌دهد.

تحقیقی که در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده، رویکرد جدیدی برای ساخت مدارهای منطقی اتمی نازک ارائه می‌دهد. پژوهشگران، لایه‌برداری محلول‌محور نیمه‌رساناهای دو بعدی را با مونتاژ هدایت‌شده توسط میدان الکتریکی را به گونه‌ای ترکیب کردند که ورقه‌های نانویی MoS₂ نوع n و WSe₂ نوع p را بتوانند دقیقاً بین الکترودهای از پیش تعیین شده قرار دهند.

این روش، مدارهای منطقی مکمل را بدون نیاز به لیتوگرافی، حکاکی یا فرآیندهای نیازمند دمای بالا ایجاد می‌کند. مونتاژ به‌صورت موازی انجام می‌شود و امکان ساخت چند دستگاه روی یک تراشه در یک مرحله را فراهم می شود و همین امر باعث ساده‌تر شدن تولید و حفظ مزایای عملکردی مواد دو بعدی می‌شود.

در روش جدید، ورقه‌های نانویی دوبعدی با کیفیت بالا را از بلورهای حجیم بدون آسیب به ساختار آنها آسیبی تولید می شود. این روش به جای استفاده از تکنیک‌های خشن، از لایه‌برداری الکتروشیمیایی بهره می‌برد. در چنین فرآیندی یک ولتاژ، یون‌های بزرگ را بین لایه‌های بلور وارد می‌کند و پیوندها را سست می‌کند. سپس با استفاده از سونیکیشن ملایم، این لایه‌ها به‌صورت ورقه‌های نانویی پایدار جدا می‌شوند.

این ورقه‌ها به‌صورت معلق در مایع باقی می‌مانند و اندازه‌ای بیش از یک میکرون دارند که بسیار بزرگ‌تر از ورقه‌هایی هستند که با روش‌های مکانیکی سنتی ایجاد می شوند. محققان فرایند مذکور را برای دستیابی به نتایج بهتر بهبود بخشیدند. آنها الکترودهای مخروطی شکل، میدان الکتریکی را به‌طور دقیق‌تری هدایت کر دند و رسوب‌گذاری ناخواسته را کاهش دادند. از سوی دیگر یک سیگنال متناوب با فرکانس ۵۰ هرتز، بین هم‌ترازی و چسبندگی ورقه‌های نانویی تعادل ایجاد کرد. علاوه بر این، تنها با اعمال این فرآیند به مدت ۱۵ ثانیه، کانال‌هایی یکنواخت با ضخامت ۱۰ نانومتر تولید شد.

کد خبر 6590053 شیوا سعیدی ""

• سنجش میزان خستگی با گجتی که روی پلک قرار می‌گیرد

• ابداع چسب پزشکی با الهام از صدف برای شکستگی استخوان

• نخستین دستگاه تله پاتی جهان ابداع شد؛ برقراری ارتباط بدون حرف

""

• مربی اسپانیایی استقلال خوزستان وارد کشور شد

• سپاهان با لباس مشکی‌رنگ مقابل الحسین اردن

• ساخت دستگاه کولر شخصی با قابلیت اتصال به پاوربانک

• پیروزی آذرپیرا در گام نخست مسابقات جهانی کشتی

• پیاتزا:بازیکنان ایران باید به خودباوری برسند/مقابل تونس کار سختی داریم

• نمایشگاه پاییزه زاهدان در خدمت خانواده‌ها؛ قیمت ها به شدت نظارت می‌شود

• ۱۷۰ همت منابع مالی برای توسعه صنایع تبدیلی نیاز است

• اجرای طرح اصلاح و احیای باغات انگور در چهارمحال و بختیاری

• ادامه ماندگاری هوای خنک تا پایان هفته در چهارمحال و بختیاری

• آغاز پایش تخصصی سلامت جانبازان گروه‌های خاص در کهگیلویه و بویراحمد

""

• هوای خنک و پاییزی غالب می‌شود؛ بارش باران و کاهش دما در اکثر نقاط کشور

• میوه‌ کوچکی که علاج چند بیماری است

• جزئیات حمله پهپادی یمنی‌ها به فرودگاه «رامون» و منطقه اشغالی «النقب»

• ترامپ: شاید به ونزوئلا حمله نظامی شود

• برنامه روز سوم مسابقات کشتی آزاد جهان؛ آغاز کار عموزاد و آذرپیرا

• حذف و اضافه دانشگاه‌ها در ۳رتبه‌بندی جهانی؛ معرفی رکورددار سقوط و صعود

• خرید پرسپولیس در آستانه تبعید به نیمکت

• عراقچی: ایران در کنار قطر و مسلمانان در مقابله با تهدیدات منطقه‌ای است

• باخت تیم ملی والیبال ایران به موقع بود؛ مصری‌ها بردشان را باور نداشتند

• اعتراض به جرایم رانندگی غیرحضوری شد

""""""""""""""""

• 

  روزنامه‌های صبح یکشنبه ۲۳ شهریور ۱۴۰۴