پیوند (نانو ساختار های اندو هِدرال) و نانو ترانزیستور ها

پیوند  (نانو ساختار های اندو هِدرال)  و نانو ترانزیستور ها

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

نکته:  (نانو ساختار های اندو هِدرال)  خصوصیات الکترونیکی دو ناحیه با یک روش خاص ، به اصطلاح توپولوژیکی ، متفاوت "محافظت می شود. "و بنابراین ، حالت کوانتومی جدید بسیار قوی در منطقه انتقال ایجاد می شود.

این حالت کوانتومی الکترونیکی محلی اکنون می تواند به عنوان یک ویژگی اصلی برای تولید نیمه هادی ها ، فلزات یا عایق های خاص - و احتمالاً حتی به عنوان یک ویژگی در نانو الکترونیک مورد استفاده قرار گیرد.اشکال و اندازه های  (نانو ساختار های اندو هِدرال) به طور طبیعی بر اساس ترکیب و شرایط تشکیل آن ها تعیین می شود. ویژگی های نانو ساختارها نیز به نوبه ی خود اصالت ویژگی های  (نانو ساختار های اندو هِدرال) و زمینه های احتمالی کارکرد آن ها را مشخص می نماید.بازه ی 1 تا 1000nm را به عنوان محدوده ی نانو ساختارها معرفی میشود ،ویژگی مهم (نانو ساختار های اندو هِدرال) کنترل فرآیند های خود سازمان است.بازه ی تغییر فعالیت  (نانو ساختار های اندو هِدرال)  به ماهیت و شکل نانو ساختار بستگی دارد. با این حال، اگر انرژی میدان نانو ذره با انرژی پرتودهی الکترو مغناطیسی قابل قیاس باشد و اگر در محدوده ی معین طول موج با رخداد واکنش های شیمیایی در مواد تحت پرتودهی تغییرات چشمگیر ایجاد گردد فعالیت نانو ذره ها تا اندازه ی 100nm چشمگیر خواهد بود.

نانو _ میکرو الکترونیک روشهای جدیدی برای ساختن نانو ترانزیستورها در مقیاسهای کوچک میپردازد که بعد آنها در حد چند ده نانومتر است که این برگرفته از علمی است که به آن نانو‌ تکنولوژی میگویند.برخلاف نانو ترانزیستور های امروزی که بر پایه حرکت توده ای از الکترونها در ماده رفتار میکنند وسیله های جدید از پدیده های مکانیک کوانتومی در مقیاس نانو پیروی میکنند که دیگر طبیعت گسسته الکترون در آن قابل چشم پوشی نیست .با کوچک کردن تمامی ابعاد افقی و عمودی ترانزیستور، چگالی بار الکتریکی در نواحی گوناگون نانو ترانزیستور افزایش مییابد یا به بیان دیگر تعداد بار الکتریکی در یکای سطح نانو ترانزیستور زیاد میشود.

این اتفاق دو پیامد منفی دارد: اول با افزایش چگالی بار الکتریکی امکان تخلیه ی بار الکتریکی از نواحی عایق ترانزیستور افزایش  و این اتفاق موجب آسیب رسیدن به ترانزیستور و خرابی آن میشود. این اتفاق مشابه تخلیه ی بار الکتریکی اضافی بین ابر و زمین در پدیده ی آذرخش یا صاعقه است که موجب یونیزه شدن مولکول های هوا به یونهای منفی و مثبت میشود. ثانیاً با افزایش چگالی بار الکتریکی، ممکن است الکترونها تحت تاثیر نیروهای رانشی یا ربایشی که هم اکنون مقدار آن افزایش یافته، از محدوده ی شعاع یک اتم خارج شوند و به محدوده ی شعاع اتم مجاور وارد شوند. این اتفاق را در فیزیک کوانتوم، تونل زدن میگویند. تونل زدن الکترون از یک اتم به اتم مجاور، پدیده ای است که در ابعاد کوچک بین الکترونها بسیار اتفاق میافتد. این پدیده اساس کار بعضی قطعات الکترونیکی و بعضی نانو سکوپ ها هم میباشد.

اما در نانو ترانزیستور این پدیده، پدیده ی مفیدی نیست، چرا که تونل زدن الکترون از یک اتم به اتم مجاور ممکن است همچنان ادامه یابد و یک جریان الکتریکی را موجب شود. این جریان الکتریکی اگر چه ممکن است بسیار کوچک باشد اما چون ناخواسته و پیش بینی نشده میباشد، همچون یک مسیر نشتی برای جریان الکتریکی رفتار میکند و موجب تغییر رفتار الکتریکی نانو ترانزیستور میشود.

نتیجه گیری :

نانو ساختار ها  Nano structure خصوصیات الکترونیکی دو ناحیه با یک روش خاص ، به اصطلاح توپولوژیکی ، متفاوت "محافظت می شود. "و بنابراین ، حالت کوانتومی جدید بسیار قوی در منطقه انتقال ایجاد می شود.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک