Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 140494
تاریخ انتشار : 13 دی 1388 0:0
تعداد مشاهدات : 44

دستاورد جديد پژوهشگران دانشگاه شيراز

کوچک تر شدن ابعاد نانوترانزيستورها توسط پژوهشگران ایرانی

پژوهشگران پژوهشکده فن آوري نانو دانشگاه شيراز با بررسي نوع خاصي از نانوترانزيستورهاي کوچک تر، امکان ساخت مدارهاي الکترونيک مجتمع کوچکتر را فراهم کردند... پژوهشگران پژوهشکده فن آوري نانو دانشگاه شيراز با بررسي نوع خاصي از نانوترانزيستورهاي کوچک تر، امکان ساخت مدارهاي الکترونيک مجتمع کوچکتر را فراهم کردند. ابعاد نانوترانزيستورهاي سيليکوني در سال هاي اخير به حد نهايي خود نزديک مي شود و براي ادامه روند کوچک کردن ترانزيستورها بايد جايگزين مناسبي براي آنها پيدا کرد. تا کنون نانولوله هاي کربني براي استفاده به عنوان کانال ترانزيستور، مناسب ترين جايگزين محسوب مي شوند. نخستين ترانزيستور نانولوله کربني در سال 1998 ساخته شد و زمان زيادي از مطرح شدن اين موضوع در محافل علمي نمي گذرد به طوري که هنوز هم بسياري از مسايل ساخت و تئوري آنها حل نشده است. با اين حال دانشمندان اميدوار هستند که اين ترانزيستورها در نسل هاي آينده مدارهاي مجتمع مورد استفاده قرار گيرند. با کوچک تر شدن ابعاد ترانزيستورها، مباني فيزيک الکترونيک رايج براي درک صحيح رفتار قطعه الکترونيک پاسخگو نيستند. بنابراين آشنايي با مباني جديد فيزيک الکترونيک و مکانيک کوانتومي براي شناخت قطعات نانوالکترونيک بسيار ضروري به نظر مي رسد. در اين راستا پژوهشي با هدف آشنايي با روش هاي جديد ايجاد شده در دنياي الکترونيک براي درک عملکرد قطعات نانومتري و ارائه نتايج جديد براي رفتار يک ترانزيستور نانولوله کربني تحت کشش در پژوهشکده فن آوري نانو دانشگاه شيراز انجام شد. پژوهشگران در اين تحقيق براي بررسي اين نانوترانزيستورها، توزيع انرژي پتانسيل الکترون ها و حفره ها در طول کانال را به صورت تحليلي به دست آوردند و با استفاده از آن در مورد اثر ابعاد قطعه در دياگرام انرژي نتايج قابل توجهي ارائه داده اند. اين پژوهشگران اثر سه نوع کشش مکانيکي روي گاف انرژي نانولوله کربني را محاسبه کردند و ميزان تغييرات ضريب عبور کانال و جريان ترانزيستور ناشي از آنها را به دست آوردند. به اين ترتيب براي نخستين بار با اين روش مي توان اثرات ناشي از کشيدگي احتمالي نانولوله کربني هنگام فرآيند ساخت در مشخصات خروجي ترانزيستورها را بررسي کرد. همچنين براي محاسبه مشخصات اين نوع نانوترانزيستورها از نرم آفزار MATLAB استفاده شده است. نانو لوله هاي كربني به دليل داشتن خاصيت ابررسانايي، استحكام و مقاومت كششي بالا و نيز خواص مكانيكي و الکتريکي منحصر به فرد و جالب مورد توجه قرار گرفته اند. تا جايي كه به كاربرد آنها به عنوان كانال در ترانزيستور هاي CMOS مي توان اشاره کرد. نانولوله هاي كربني در آستانه كاربرد در ترانزيستورهاي سريع هستند اما آنها هنوز هم در اتصالات داخلي استفاده مي شوند. بايد يادآور شد که اين ترانزيستورها داراي سرعت بسيار بالا و خصوصيات خوبي هستند ولي معايبي نيز دارند که ارائه مدل هاي جديد براي اين ابزارها موجب درك دقيق تر مشخصات الكتريكي آنها مي شود و به رفع معايب آنها نيز كمك مي كند. لذا تحليل و بررسي اين ترانزيستورها كه به عنوان نخستين و نزديك ترين جايگزين براي فن آوري سيليكان ها مطرح هستند بسيار لازم و ضروري به نظر مي رسد. با پيشرفت فن آوري نانو و استفاده از نانولوله هاي کربني به جاي ادوات سيليسيمي در صنعت الکترونيک به خصوص در ترانزيستورها، سرعت سوئيچينگ کمتر شده و توان مصرفي در مدارات مجتمع افزايش يافته است. با استفاده از نانوترانزيستورهايي در ابعاد بسيار کوچک مي توان تحولي جديد تر در صنعت الکترونيک و رايانه بوجود آورد. با استفاده از نانوترانزيستور بسيار کوچک مي توان ريزپردازنده هايي ساخت که داراي قدرت و سرعت بسيار بيشتر و مصرف كمتر نسبت به آخرين دستاوردهاي امروزي نيمه هادي ها هستند. همچنان که شرکت هايي همچون اينتل خبر از توليد پردازنده هايي با يک ميليارد ترانزيستور در آينده را مي دهند. انجام اين پژوهش مي تواند شرکت هاي سازنده مدارهاي مجتمع را که تمايل به کوچکتر شدن ابعاد ترانزيستورها دارند به ساخت اين ادوات نانومتري اميدوارتر کند. اين ترانزيستورها مي توانند جانشين مناسبي براي ترانزيستورهاي سيليکوني باشند که از حجم و اندازه اي به مراتب بزرگ تر برخوردار هستند. به نظر مي رسد که نانوترانزيستورهاي ساخته شده با نانو لوله هاي کربني ترانزيستورهاي نسل آينده باشند. اجراي اين طرح پژوهشي را مهندس زهير كردرستمي، دانشجوي دكتراي الكترونيك دانشگاه شيراز بر عهده داشت که جزئيات اين پژوهش که با راهنمايي دکتر محمدحسين شيخي، رئيس پژوهشکده فن آوري نانو دانشگاه شيراز انجام شده در مجله Journal of Theoretical and Computational Nanoscience (جلد 6، صفحات 9- 1، سال 2009) منتشر شده است. مقاله زهير کردرستمي در خصوص بررسي رفتار و شبيه سازي نانوترانزيستورهاي ساخته شده با نانو لوله هاي کربني به عنوان بخشي از پايان نامه دوره دکتراي وي به شکل پوستر از ميان حدود هزار پوستر ارائه شده در کنفرانس بين المللي علوم و فن آوري که هر دو سال يک بار در پکن، پايتخت چين برگزار مي شود از سوي داوران به عنوان بهترين پوستر معرفي شد. در اين مقاله اثرات ناشي از اندازه و هندسه اتصالات فلزي بر رفتار سه طراحي متفاوت از ترانزيستورهاي نانو لوله کربني بررسي شده و نتايج قابل توجهي به دست آمده است. مقاله وابستگي الـکـتـرواستاتيــک ترانزيستورهاي نانو لوله کربني به هندسه اتصالات فلزي براي شناخت قطعات در نانو الکترونيک، آشنايي با مکانيک کوانتمي، فيزيک الکترونيک، روش هاي عددي و نرم افزار مناسب براي پياده سازي محاسبات بسيار ضروري است.