فیزیکپیشگان راهی برای ساخت ِ دیودها، ترانزیستورها و گیتهای منطقی، از سیمهای نانوی سیلیکونی خالص، بدون نیاز به ناخالصیها، یافتهاند.
سیمهای نانوی سیلیکونی برای ساختن قطعات الکترونیکی آینده بسیار امیدوارکنندهاند. برخلاف اجزایی که با استفاده از لیتوگرافینوری برش میخورند، میتوان بهسادگی سیمهای نانو را در اندازههای نانومتری آماده کرد. مهندسان الکترونیک امید دارند که آنها را در هرجا، از الکترونیکنوری گرفته تا بیوشیمی به کار بندند. اما مشکلی که وجود دارد این است که خواص الکترونیکی سیلیکون در مقیاس نانومتری به مکان ِ دقیق ِ اندکْ ناخالصیها بستگی دارد. تنظیم این مسئله دشوار بوده و موجب تغییرات بسیاری در عملکرد ابزار میشود. در نتیجه، هیچکس نتوانستهاست از سیمهای نانوی سیلیکونی، دیودها، ترانزیستورها و گیتهای منطقی قابل اعتمادی بسازد. امروز، ماسیمو مونگیلو اِت آمیس در دانشگاه جوزف فوریر، گِـرنـُبـِل، در فرانسه راهی برای حل این مشکل پیدا کرده است. این مردان نشان میدهند که چهطور باید دیودها و ترانزیستورهایی ازسیمهای نانوی سیلیکونی ساخت و چهگونه میتوان این ابزار را باهم تلفیق کرد تا گیت منطقی درستشود. درستکردن ابزار الکترونیکی از سیلیکون ِ خالص به علت پدیدهای بهنام مانع اسکاتکی که در پیوندگاه فلز و نیمهرسانا رخ میدهد، همواره دشوار بودهاست. الکترونهای فلز تمایل دارند الکترونهای نیمهرسانا را کنار بزنند و تنها اجازهی عبور جریان در یک سو داده میشود. بهنظر در شرایطی خاص که میتواند بهعنوان دیود استفاده شود، مفید است. اما مشکل وقتی پیش میآید که یکسوسازی لازم نیست ومانع اسکاتکی جلوگیری میکند. مونگیلو و همکاران اینگونه به سراغ مسئله میروند که ابتدا سیمهای نانو را در پیوندگاهش با اتصال فلزی، با سیلیسیدهای فلزات بهدقت لایهنشانی میکنند که مانع از ایجاد مانع اسکاتکی ناخواسته میشود. . آنها ابزاری درست کردهاند که بهعنوان یک ترانزیستور دوقطبی، یک دیود اسکاتکی و یک دیود p-n به کارش می بندند. بازده ترانزیستور آنها به شکل قابلتوجهی بیشتر از یک است که این یعنی خروجی از یکی میتواند بدون تجدید ِ سیگنال ، بهعنوان ورودی دیگری استفاده شود. در آخر تعدادی از این ابزارها با سیمرابط خارجی به هم وصل میشوند تا یک گیت منطقی NAND درستشود. هرچند واضح نیست که این رهیافت تا چه اندازه دستیافتنیست، اشاره میشود که باید امکانپذیر باشد ازسیم ِ نانوی ِ منفرد با استفاده از چیدمانهای ِ مختلف ِ اتصالات، یک گیت ِ منطقی بسازیم. http://www.technologyreview.com/view/428801/first-logic-gate-made-from-undoped-silicon
منبع: