ساخت الکترودهای گرافنی با لایه‌نشانی اتمی
تاریخ انتشار: ۲۴ مرداد ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۴۶۲۳۹۵
به گزارش خبرگزاری صداو سیما، به نقل از ستاد نانو، محققان با رویکرد جدیدی به نام لایه‌نشانی اتمی با کمک پرتو فرابنفش موفق به ساخت الکترود‌هایی از جنس گرافن شدند، به گونه‌ای که خواص ذاتی گرافن در این الکترود‌ها حفظ شده است.
بر اساس این گزارش، سال ۲۰۰۴، محققان با گرافن آشنا شدند، ماده‌ای بسیار نازک، انعطاف‌پذیر و رسانای الکتریکی با استحکام قابل توجهی که می‌تواند کاربرد‌های متعددی داشته باشد.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
با این حال، استفاده از ظرفیت گرافن به عنوان یک جزء، چالش‌های متعددی را به همراه داشته است. به عنوان مثال، ایجاد ترانزیستور‌های مبتنی بر الکترود نیازمند لایه‌نشانی فیلم‌های دی الکتریک بسیار نازک است. متأسفانه، این فرآیند منجر به کاهش خواص الکتریکی گرافن و ایجاد نقص در حین اجرا شده است.
یک تیم تحقیقاتی متشکل از محققان، رویکرد جدیدی به نام رسوب لایه اتمی با کمک پرتو فرابنفش (UV-ALD) را برای تولید الکترود گرافنی استفاده کرد.
این روش پیشرو، منجر به تولید موفقیت‌آمیز رابط گرافن-دی الکتریک با کارایی بالا شد. یافته‌های آنها به‌عنوان مقاله روی جلد اول در نسخه ژوئیه Advanced Electronic Materials، ارائه شد.
این تیم تحقیقاتی اولین گروهی بودند که UV-ALD را برای ایجاد لایه‌های دی الکتریک بر روی سطح گرافن که یک ماده دو بعدی است، اعمال کردند.
رسوب لایه اتمی (ALD) شامل افزودن لایه‌های بسیار نازک در مقیاس اتمی به یک بستر است و اهمیت آن با کوچک شدن اندازه اجزای نیمه‌هادی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. UV-ALD، که نور ماوراء بنفش را با فرآیند لایه‌نشانی ترکیب می‌کند، امکان قرار دادن فیلم دی الکتریک بیشتری را نسبت به ALD سنتی فراهم می‌کند.
با این حال، تا پیش از این، هیچ گروهی کاربرد UV-ALD را برای مواد دو بعدی مانند گرافن بررسی نکرده بود.
این تیم تحقیقاتی از نور ماوراء بنفش با محدوده انرژی کم (زیر ۱۰ eV) برای ایجاد لایه‌های دی الکتریک در مقیاس اتمی بر روی سطح گرافن استفاده کرد و به طور موثر سطح گرافن را بدون به خطر انداختن خواص ذاتی آن فعال کرد.
این فعال سازی تحت شرایط خاص (در عرض ۵ ثانیه در هر چرخه در طول فرآیند ALD) به دست آمد، که امکان رسوب فیلم‌های دی الکتریک لایه اتمی با چگالی بالا و خلوص بالا را در دما‌های پایین (زیر ۱۰۰ درجه سانتیگراد) نشان می‌دهد.
علاوه بر این، هنگامی که ترانزیستور‌های اثر میدان گرافن با استفاده از فرآیند UV-ALD ساخته شدند، خواص الکتریکی استثنایی گرافن دست نخورده باقی ماند. نتیجه افزایش سه برابری در تحرک بار و کاهش قابل توجه ولتاژ دیراک به دلیل کاهش نقص در سطح گرافن بود.
به گفته پروفسور جیهوانان «از طریق UV-ALD، ما به رابط گرافن-دی الکتریک با کارایی بالا دست یافتیم. مطالعه ما منجر به رسوب لایه اتمی یکنواخت بدون به خطر انداختن خواص این ماده دو بعدی شد. امیدوارم این روش راه را برای نسل بعدی دستگاه‌های نیمه‌هادی و حوزه انرژی هموار کند.»
منبع: خبرگزاری صدا و سیما
کلیدواژه: الکترود پرتو دهی همت پژوهشگران لایه نشانی سطح گرافن لایه اتمی
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۴۶۲۳۹۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
امکان ذخیره‌سازی میلیونها فیلم روی یک دیسک فراهم شد
ایتنا - ذخیره سازی داده‌های جدید به صورت سه بعدی با استفاده از نور می‌تواند میلیونها فیلم را روی یک دیسک نگه دارد!
تحقیقات جدید در حال بررسی روشی نوآورانه برای بسته بندی بایت‌های بسیار بیشتر در همان فضای فیزیکی روی یک دیسک نوری است.
این رویکرد مبتنی بر ذخیره‌سازی داده‌های نوری مبتنی بر نور (ODS) است که برای نوشتن دی‌وی‌دی‌ها استفاده می‌شود، اما این مدل می‌تواند سه بُعدی کار کند. این به معنای صدها لایه به جای یک لایه است که منجر به جهش عظیم در ظرفیت می‌شود.
تیم تحقیقاتی این روش ذخیره سازی گفت: ما در مورد پتابیت‌ها روی یک دیسک صحبت می‌کنیم که معادل یک هزار تریلیون بیت است، معادل قرار دادن حدود یک میلیون فیلم با کیفیت استاندارد روی چیزی به اندازه یک دی‌وی‌دی.
این رویکرد با یک محیط ذخیره سازی جدید به نام AIE-DDPR - یا نور مقاوم در برابر انتشار ناشی از تشعشعات، ارائه می‌شود. این، لایه‌ای نازک است که امکان نوشتن داده‌ها را با وضوح فوق العاده بالا فراهم می‌کند.
این پیشرفت تا حدی از طریق الگوهای نور اعمال شده به سطح، بخشی از طریق رنگ در فیلم، و بخشی از طریق ترکیب مولکول‌های موجود در فیلم که نور را جذب کرده و به آن واکنش نشان می‌دهند، به دست می‌آید.
امید این است که فناوری جدید بتواند به غلبه بر برخی از محدودیت‌های مرتبط با نحوه ذخیره مقادیر زیادی از اطلاعات دیجیتال در حال حاضر کمک کند.
محققان اعلام کردند «مراکز داده مبتنی بر فناوری‌های ذخیره سازی اصلی مانند دستگاه‌های فلش نیمه هادی و هارد دیسک دارای بار انرژی بالا، هزینه‌های عملیاتی بالا و طول عمر کوتاه هستند.»
توجه به این نکته مهم است که هنوز چند چالش مهم وجود دارد که باید روی آنها کار کرد. این فناوری قبل از اینکه بتوان به طور عملی از آن استفاده کرد، باید سریع‌تر و کارآمدتر شود، اگرچه محققان در حال حاضر ایده‌هایی در مورد چگونگی تحقق این امر دارند.
اگر روش جدید ذخیره سازی داده‌ها را بتوان با موفقیت توسعه داد، مزایای بالقوه آن مشخص است: مراکز داده‌ای که فضای کمتری را اشغال می‌کنند، نگهداری آنها ارزان‌تر است و در حین عملیات انرژی کمتری مصرف می‌کنند.
ظرفیت فعلی ODS باید افزایش یابد تا به طور کامل نیازهای مرکز داده را برآورده کند. با این حال افزایش تراکم رسانه‌های نوری همچنان یک چالش است.
بازداشت مروج کودکهمسری برای تبلیغ آرایشگاه زنانه در اینستاگرام