تنها یک گام تا انقلاب الکترونیکی باقی است

مجله علمی ایلیاد - تیمی از دانشمندان علم مواد، با استفاده از میکروسکوپ الکترونیکی توانسته‌اند ترانزیستوری با نانولوله‌های کربنی بسازند که ۲۵،۰۰۰ برابر کوچک‌تر از قطر موی انسان است.

ترانزیستورها برای سوئیچ کردن و تقویت کردن سیگنال‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند و در حقیقت بلوک‌های سازنده‌ی همه‌ی دستگاه‌های الکترونیکی مانند کامپیوترها محسوب می‌شوند.

صنعت کامپیوتر بر روی توسعه‌ی ترانزیستورهای خیلی کوچک تمرکز کرده است، ولی محدودیت‌های سیلیکون جلوی پیشرفت‌ها در این زمینه را گرفته است. در سال‌های اخیر محققین در توسعه‌ی نانوترانزیستورها قدم‌های بزرگی برداشته‌اند و ترانزیستورهایی ساخته‌اند که میلیون‌ها عدد از آن‌ها روی نوک یک سنجاق قرار می‌گیرند.

در این مطالعه‌ی جدید، دانشمندان ژاپنی و انگلیسی نشان داده‌اند که می‌توان مشخصات الکترونیکی یک نانولوله‌ی کربنی منفرد را کنترل کرد. آن‌ها با به‌کارگیری نیرو و ولتاژ پایینی که نانولوله‌ی کربنی را گرم می‌کند، ترانزیستورهای کوچکی را ساخته‌اند که تنها از یک لایه نانولوله‌‌ی کربنی ساخته شده است.

گرما و فشاری که به نانولوله‌ها وارد می‌شود، باعث تغییر نانولوله‌ها می‌شود و طی این تغییر، الگوی پیوستگی اتم‌های کربن عوض می‌شود و لایه‌ی نانولوله‌ای که تنها به اندازه‌ی یک اتم است، شکل می‌گیرد. نتیجه‌ی این ساختار جدید که طی آن اتم‌های کربن به یکدیگر وصل می‌شوند، نانولوله‌هایی است که تبدیل به ترانزیستور می‌شوند.

در این تحقیق، مشخص شد که می‌توان مشخصات مولکولی نانولوله‌ها را عوض کرد تا به این ترتیب، شرایط تولید دستگاه‌های الکتریکی در مقیاس نانو فراهم شود.

نانولوله‌های کربنی نیمه‌رسانا برای تولید نانوترانزیستورهای مصرف پایین برای ساختن میکروپروسسورهای فراسیلیکونی بسیار قابل اتکا هستند. با این حال، هنوز محدودیت‌های کوچکی در عملی کردن این موضوع وجود دارد.

در این تحقیق علوم بنیادی برای ساخت ترانزیستورهای خیلی کوچک شرح داده شده است و قدم بزرگی به سمت تولید میکروپروسسورهای فراسیلیکونی برداشته شده است.

نتایج این مطالعه در مجله‌ی Science منتشر شده است.