تولید ترانزیستورهایی از بافت پنبه

 دانشمندان دانشگاه کاگلیاری ایتالیا در مسیر دستیابی به سیستم‌های الکترونیک‌ قابل پوشش راحت، دست به ساخت ترانزیستورهایی از بافت پنبه زده‌اند.
 

برخی از منسوجات الکترونیکی مانند پیراهن‌هایی که به یکپارچه‌سازی دستگاه‌های نظارتی ضربان قلب می‌پردازند، در حال حاضر در بازار موجودند اما این محصولات دارای سیم و جعبه‌های حجیم از ابزار الکترونیکی هستند. علاوه بر این، بافت فلز و سیلیکون که معمولا در ساخت وسایل الکترونیکی استفاده می‌شوند، در پارچه بسیار مشکل بوده و همچنین الیاف پلیمری رسانا که قابل بافتن باشند از راحتی مورد انتظار افراد برخوردار نیستند.

این در حالی است که پنبه با این که این راحتی را تامین می‌کند رسانا نیست. از این رو این محققان توانسته‌اند راهی برای رسانا کردن پنبه جهت کاربری به عنوان ترانزیستور پیدا کنند. آنها بر روی الیاف پنبه یک پوشش نانوذرات طلا با ترکیبی از یک پلیمر رسانا دادند که ورودی ترانزیستور، قلب اکثر دستگاههای الکترونیکی را شکل داده و عبور جریان از یک الکترود به الکترود دیگر را تنظیم می‌کند.

محققان ایتالیایی برای تکمیل این ترانزیستور، پنبه رسانا را با یک پلیمر نیمه رسانا پوشش داده که جریان بین دو الکترود را هدایت می‌کند. با تغییر ولتاژ در ورودی ترازیستور در زمان عبور جریان در مدار، می‌توان این ترانزیستور را به حالت کاملا رسانا یا نیمه رسانا درآورد.

این ترانزیستورها که مانند نخ‌های پنبه‌یی هستند، می‌توانند به صورت الکتریکی و با گره زدن آنها به یکدیگر و دیگر اجزای پنبه‌ای مرتبط شوند.

 

www.poursalehi55eng.ir

 

ترانزیستور های جدید با فیزیک کوانتوم

 
پژوهشگران دانشگاه ایالتی «پنسیلوانیا» و دانشگاه «نوتردام» اعلام کردند که موفق به تولید ترانزیستور اثر میدان تونلی جدیدی شده‌اند. این ترانزیستورها از مزیت حرکت سریع الکترون‌ها در سطح کوانتومی برخوردار هستند و گرمای تولید شده در آن‌ها نسبت به ترانزیستورهای فعلی بسیار کمتر است. ترانزیستورها واحدهای سازنده ادوات الکترونیکی بوده که به دنیای دیجیتال قدرت می‌دهند. در طول دهه‌‌های اخیر امکان افزایش تعداد ترانزیستورها و قرار دادن آنها روی یک تراشه فراهم شده است؛ اما با این سرعت رشد، بزودی فناوری رایج به انتهای خود خواهد رسید.

برخی گمان می‌کنند که این صنعت بزودی به محدودیت فیزیکی کوچک سازی ترانزیستور‌ها می‌رسد. مشکل اصلی در این مسیر آن است که میلیاردها ترانزیستور مدرن که در کنار هم قرار دارند، گرمای زیادی تولید می‌کنند.

اخیرا پژوهشگران دانشگاه ایالتی «پنسیلوانیا» و دانشگاه «نوتردام» نشان دادند که ترانزیستور اثر میدان تونلی عملکردی مشابه ترانزیستورهای فعلی دارند؛ اما کارایی آنها به‌ مراتب بهتر است.

این تیم تحقیقاتی از توانایی تونل‌زنی الکترون میان جامدات استفاده کردند، اثری که در دنیای معمولی مانند یک شعبده‌بازی می‌ماند، اما رفتاری نرمال در سطوح کوانتومی است.


این تیم تحقیقاتی از توانایی تونل‌زنی الکترون میان جامدات استفاده کردند، اثری که در دنیای معمولی مانند یک شعبده‌بازی می‌ماند، اما رفتاری نرمال در سطوح کوانتومی است.

«آلن سیباق» از محققان این پروژه می‌‌گوید: ترانزیستور مانند سدی با دروازه متحرک است، مقدار آبی که از این سد سرازیر می‌شود، به ارتفاع دروازه بستگی دارد. در این ترانزیستورها، ما از یک دروازه جدید استفاده کردیم، با استفاده از تنظیم ضخامت این دروازه ما می‌توانیم جریان را قطع و وصل کنیم.

ادوات تونل زنی الکترونی تاریخچه طولانی در تجاری‌سازی دارد، شما احتمالا میلیاردها از این ادوات را در USB فلش خود دارید. از اساس تونل زنی مکانیکی کوانتومی در حال حاضر برای ذخیره سازی اطلاعات استفاده می‌شود. در مقاله‌ای که اخیرا این گروه تحقیقاتی به چاپ رسانده‌اند، رکورد جدید برای کارایی ترانزیستور اثر میدان تونلی ارائه کردند.

«سومان داتا»، استاد رشته مهندسی الکترونیک دانشگاه ایالتی «پنسیلوانیا» می‌گوید: ما برای تولید این ترانزیستور از ترکیب نیمه‌هادی‌ها استفاده کردیم. اگر ما در این کار موفق شویم، تاثیر زیادی روی مدارات الکترونیکی کم مصرف خواهیم داشت. از سوی دیگر امکان تولید مداراتی با قابلیت تولید انرژی بوجود می‌آید، در این مدارات بخش‌هایی که می‌توانند انرژی را جمع‌آوری کنند، با مدار الکترونیکی ادغام می‌شود. مزیت دیگر این ترانزیستورهای تونل زنی آن است که در صورت استفاده از آنها نیاز به تغییر عمده در صنعت نیمه‌هادی وجود ندارد، در واقع با زیرساخت‌های تولید فعلی می‌توان از این ترانزیستورها استفاده کرد.

 

www.poursalehi55eng.ir