ساخت تراشه‌ هاي رايانه ‌اي سريع

1392/6/2

گرافن نوعي ساختار کربني يا گرافيتي بسيار نازک با ضخامتي در حد چند دهم نانومتر استبهطوري که محققان آن را واقعاً به عنوان يک بلور دوبعدي قلمداد ميكنند) که در آن اتمهايکربن بهص (‌‌‌‌ ‌ورت شبکه‌هاي شش‌گوشي شبيه به توري مرغداري‌ها کنار هم قرار گرفته‌اند. اين ماده با توجه به قابليت‌هاي بسيار زيادي که دارد سيليکون جديد نام گرفته‌است. از جمله خواص جالب توجه گرافن مي‌توان به موارد زير اشاره كرد: تحريک‌پذيري بسيار بالا و قابليت عبور سريع الکترون‌ها از آن (که مشخصه‌ي بسيار خوبي براي ابزارهاي الکترونيکي سريع به شمار مي‌رود)؛ خاصيت مغناطيسي آن و امکان کنترل اسپين الکترون‌ها، و دستيابي به الکترونيک اسپيني يا اسپينترونيک؛ تغيير بسيار زياد خواص آن در هنگام تماس با مواد ديگر (قابليت بسيار خوبي براي ساخت حسگرهاي شيميايي است.) محققان دانشگاه اوهايو با ابداع روشي راهي را براي توليد سريع و انبوه تراشه‌هاي رايانه‌اي با استفاده از صفحات گرافني يافته‌اند. آنها اميدوارند با استفاده از اين روش بتوان در آينده انواع جديدي از ابزارهاي الکترونيکي را توليد نمود. به عقيده‌ي آنها گرافن با داشتن خواص کوانتومي ويژه ‌اي كه دارد، مي‌تواند کليد دستيابي سريع به الکترونيک کوچک و ساخت ابزارهاي جديد الکترونيکي محسوب شود. پيش از اين محققان تک‌ابزارهاي گرافني ظريفي را روي زيرلايه‌هايي از اکسيد سيليسيوم توليد کرده بودند؛ اما امکان کنترل و تعيين دلخواه محل قرار‌گيري آنها روي اين زيرلايه وجود نداشت و آزمايش اين ابزارها مستلزم اتصال تك‌تك آنها به ديگر ابزارهاي الکترونيکي بود و امکان اتصال و تست همزمان چند ابزار با هم وجود نداشت. حال اگر تنها بتوان ميليون‌ها از اين ساختارهاي گرافني را با استفاده از الگوي دقيق به شکل دقيقي روي مکان‌هاي از پيش تعيين‌شده و به‌طور متناوب الگودهي کرد، فناوري چندين ده‌ساله‌ي ساخت تراشه براي صنايع مختلف تأمين مي‌گردد و اين محققان با آزمايش خود امکان‌پذيري اين امر را نشان داده‌اند. مزيت اين روش (که گزارشي از آن در شماره‌ي 26 مارس نشريۀ Advanced Materials منتشر شده‌است)، انطباق آن با همان روش‌هاي معمولي و استاندارد ساخت تراشه‌هاست. آنها در اين مقاله توضيح داده‌اند که چگونه مي‌توان روشي را براي مهرزني همزمان تعداد زيادي از صفحات گرافني روي يک زيرلايه در محل دقيقي اعمال كرد كه از پيش تعيين شده بود. محققان دانشگاه اوهايو در اين روش گرافن را به اشکال مختلفي حکاکي کرده، آن را روي سطوحي از اکسيد سيليسيوم قرار دادند. با انجام شبيه‌سازي‌هاي رايانه‌اي، معلوم شد که واکنش اين گرافن‌ها با سطح اکسيد سيليسيوم آنقدر شديد بود که موجب تضعيف پيوندهاي شيميايي بين لايه‌هاي گرافني و در نهايت جدا شدن لايه‌ي پاييني مي‌گرديد. آنها ابتدا توانستند نوعي از صفحات گرافني به ضخامت ده لايه يا بيشتر را روي سيليکون و در محل دلخواه مهر بزنند كه طبعاً با تکرار اين مهرزني امکان توليد انبوه هم فراهم شده‌است. آنها با استفاده از سه نوع ميکروسکوپ (ميکروسکوپ الکتروني روبشي، ميکروسکوپ نوري و ميکروسکوپ نيروي اتمي) توانستند ارتفاع اين لايه‌ها را اندازه‌گيري کرده، از اينکه دقيقاً روي زيرلايه قرار گرفته‌اند، مطمئن شوند. با اينكه در شبيه‌سازي‌هاي رايانه‌اي اين نكته به‌روشني مشخص است که هر ماده به شکل کاملاً متفاوتي با گرافن برهم کنش مي‌کند، محققان اميدوارند بتوان با اين روش لايه‌هاي باريکي به ضخامت يک يا دو لايه را به روش مهرزني روي مواد ديگري غير از اکسيد سيليسيوم هم قرار دهند.
تگ ها

Warning: Unknown: write failed: Disk quota exceeded (122) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/cpanel/php/sessions/ea-php54) in Unknown on line 0