• توجه: در صورتی که از کاربران قدیمی ایران انجمن هستید و امکان ورود به سایت را ندارید، میتوانید با آیدی altin_admin@ در تلگرام تماس حاصل نمایید.

نسل جديدي از ترانزيستوهاي گرافني انعطاف‌پذير

parisa

متخصص بخش
ساختن اجزاء الکتروني با استفاده از گرافن يکي از چالش مهم الکترونيک امروزي است. محققان اميد دارند که از تحرک بالاي الکتروني گرافن استفاده کرده و اين ماده را نيز براي طراحي افزاره‌هاي الکتروني انعطاف‌پذير و ارزان بکار گيرند. اکنون يک گروه تحقيقاتي بين المللي براي ساخت ترانزيستورهايي که انعطاف‌پذيري و تحرک الکتروني را ترکيب مي‌کنند و قابليت کار در فرکانس‌هاي بسيار بالا در گستره گيگا هرتزي را دارند، فرآيند جديدي ارائه کرده است. اين فرآيند شکلي از گرافن در محلول استفاده مي‌کند که با تکنيک‌هاي چاپ سازگار است.
8782.jpg
گرافن تک‌لايه‌اي در محلول براي ساخت ترانزيستورهاي انعطاف‌پذير روي يک بستر پلي‌ايميدي استفاده شد. گرافن چندين خواص برجسته دارد. بويژه تحرک الکتروني بالايش که انتظار مي‌رود به عمل کردن اجزاء الکتروني در فرکانس‌هاي خيلي بالا کمک کند. خواص مکانيکي‌اش نيز آن را انعطاف‌پذير مي‌کند. اين دو خاصيت - انعطاف‌پذيري و تحرک الکتروني بالا - را مي‌توان براي ساخت اجزاء الکتروني و مدارهايي براي کاربردهاي متنوع از قبيل نمايشگرهاي انعطاف‌پذير و اجزاء الکترونيکي و ترانزيستورهاي عملکرد بالا و ارزان به‌طور مفيدي به‌کار برد.

در حال حاضر چندين روش براي توليد گرافن وجود دارد. يکي از آنها شامل توليد گرافن بعنوان محلولي از ذرات ريز است که به‌وسيلة مواد فعال سطحي در آب پايدار مي‌شوند. اين روش توليد براي بدست آوردن جوهر رسانايي استفاده شده که انتخاب فقط صفحه‌هاي تک‌لايه‌اي بجاي ترکيبي از گرافن تک‌لايه‌اي و چندلايه‌اي را ممکن مي‌سازد. صفحه‌هاي تک‌لايه‌اي خواص الکترونيکي ويژه‌اي دارند. نکته مهم ديگر اين است که اين اجزاء را مي‌توان روي گستره وسيعي از مواد مانند بسترهاي آلي، شيشه يا کاغذ ساخت.

اين محققان براي اولين بار فرآيندي براي ساخت ترانزيستورهاي انعطاف‌پذير از گرافن حل شده روي بسترهاي پلي‌ايميدي ارائه کردند. آنها سپس عملکرد فرکانس بالاي اين ترانزيستورها را به‌طور دقيقي مطالعه کردند.

در فرآيند ارائه شده به‌وسيلة اين محققان، با يک ميدان الکتريکي متناوب اعمال شده بين الکترودهاي ساخته شده از قبل، صفحه‌هاي گرافن در محلول روي اين بستر ترسيب مي‌شوند. اين تکنيک که به دي‌الکتروفورزيس (DEP) معروف است، براي کنترل فرآيند ترسيب گرافن استفاده مي‌شود، به‌طوري که در نقاط ويژه‌اي چگالي بالايي از صفحه‌هاي ترسيب شده بدست آيد. اين چگالي براي رسيدن به عملکرد فرکانس بالاي قابل‌توجه ضروري است. تحرك بار در اين ترانزيستورها در ناحيه 100 سانتي‌متر مربع بر ولت، ثانيه است که بزرگ‌تر از تحرک بار بدست آمده با مولکول‌هاي نيمه‌رسانا يا پليمرها است. اين ترانزيستورها همچنين به فرکانس‌هاي بسيار بالا (حدود 8 گيگا هرتز) رسيدند - سطحي از عملکرد که هرگز در الکترونيک آلي بدست نيامده است.

اين محققان جزئيات نتايج كار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي منتشر کرده‌اند.


 
بالا