تراشه‌ای به ضخامت فقط ۳ اتم!

تراشه‌ای به ضخامت فقط ۳ اتم!
۰۷ Dei 1395 بدون دیدگاه فناوری https://goo.gl/zRrfCR
یک تراشه الکترونیکی کوچک با ضخامت فقط سه اتم می‌تواند مدارهای پیشرفته‌ای را ایجاد کند که قدرتمند، انعطاف‌پذیر و شفاف هستند. 
تراشه‌ای به ضخامت فقط 3 اتم!

یک تراشه الکترونیکی کوچک با ضخامت فقط سه اتم می‌تواند مدارهای پیشرفته‌ای را ایجاد کند که قدرتمند، انعطاف‌پذیر و شفاف هستند. دانشمندان می‌گویند این تراشه یک روش جدید برای تولید انبوه مواد و دستگاه‌های الکترونیکی نازک است. از این مواد می‌توان برای تولید نمایشگرهای الکترونیکی روی پنجره یا شیشه‌ جلوی اتومبیل و نیز میکرو تراشه‌های قدرتمند استفاده کرد که در آن مدار فقط به طور دوبعدی نمی‌چرخد بلکه سه‌بعدی نیز می‌شود. بیش از ۵ سال است که سیلیکون ماده اصلی در صنعت دستگاه‌های الکترونیکی است. با این حال، از آنجا که ترانزیستورهای سیلیکونی ظریف‌ترین دستگاه‌ها هستند، دانشمندان در سراسر دنیا به دنبال آن هستند تا مواد جدیدی را بررسی کنند که بتواند به عنوان پایه و بنیان دستگاه‌های نازک‌تر باشند. در دهه گذشته، محققان کشف کردند که مواد با اتم‌های باریک می‌توانند پایه و مبنای دستگاه‌های الکترونیکی باشند. برای مثال، صفحات گرافین، ماده‌ای از خانواده سرب در مداد، فقط به اندازه یک اتم کربن ضخامت دارند. گرافین یک نمونه عالی رسانای الکتریسیته بوده که برای استفاده در سیم‌کشی بسیار مناسب است.
با این وجود، تحقیقات گذشته نشان داد که گرافین یک نیمه‌رسانا نیست، در حالی‌که سیلیکون این خاصیت را دارد. به عبارت دیگر، از گرافین نمی‌توان به آسانی در ترانزیستورها استفاده کرد. یک نیمه‌رسانا می‌تواند هم نقش رسانا را ایفا کند و هم عایق، در نتیجه می‌تواند جریان الکتریسیته را فعال یا غیرفعال سازد. ترانزیستورها به طور نمونه از نیمه‌رساناها تشکیل شده‌اند.
به جای گرافین، برخی‌ محققان در حال بررسی مولیبدنیت یا دی‌سولفید مولیبدن (MoS2) هستند تا از آن‌‌ در دستگاه‌های الکترونیکی پیشرفته استفاده کنند. دی سولفید مولیبدن یک نیمه‌رساناست و تحقیقات جدید نشان داده‌ که ترانزیستورهای دی‌سولفید مولیبدن بهتر از گرافین و حتی سیلیکون می‌توانند روشن و خاموش شوند.
به علاوه، نوارهای دی سولفید مولیبدن می‌توانند به اندازه سه اتم ضخامت داشته باشند که هر یک از صفحه‌ای از اتم‌های مولیبدن که بین دو لایه اتم‌های سولفور قرار گرفته‌اند، تشکیل شده‌اند. یک لایه تک مولکولی دی‌سولفید مولیبدن فقط شش دهم یک نانومتر ضخامت دارد. در مقابل، لایه فعال یک میکرو تراشه سیلیکونی حداکثر حدود ۱۰۰ نانومتر ضخامت دارد. این تراشه‌های فوق‌باریک نه‌تنها انعطاف‌پذیر بلکه شفاف نیز هستند. اگر پنجره شما یک تلویزیون بود، یا می‌توانستید یک نمایشگر در شیشه جلوی خودروی خود داشته باشید، چه می‌شد؟
دانشمندان در تلاش هستند تا راه‌هایی را برای تولید انبوه لایه‌های فوق باریک مواد از قبیل گرافین و دی‌سولفید مولیبدن پیدا کنند. برای مثال، آزمایشات اولیه با گرافین شامل جدا‌کردن لایه‌های ماده از یک سنگ با استفاده از نوار چسب بود که خیلی عملی به نظر نمی‌رسید.
در حال حاضر محققان یک راهبرد جدید برای تولید انبوه تراشه‌های دی‌سولفید مولیبدن ارائه داده‌اند. برای تولید این تراشه بسیار باریک، دانشمندان مقادیر کوچکی از مولیبدن و سولفور را سوزانده و سپس از بخار حاصل برای تشکیل لایه‌های باریک دی‌سولفید مولیبدن روی انواع سطوح مانند شیشه یا سیلیکون استفاده کردند. محققان برای پیدا کردن ترکیب درست دما و فشار با روش آزمون و خطا جلو رفتند و بسیار تلاش کردند تا بتوانند این لایه‌ها را به طور مکرر رشد دهند. با استفاده از این شیوه جدید، محققان تراشه‌های دی‌سولفید مولیبدن به ضخامت یک مولکول تولید کرده‌اند که حدود ۰.۰۶ اینچ (۱.۵میلی‌متر) پهنا دارد. پهنای این تراشه هر یک ۲۵ میلیون بار بیشتر از ضخامتشان است.

افزودن دیدگاه جدید

CAPTCHA
This question is for testing whether or not you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.‎
Image CAPTCHA
Enter the characters shown in the image.‎