تاریخ: 2015-07-13 شناسه خبر: 3364

نانوساختارهای سیلیکونی کامل تولید شد

به گزارش سایت ورزش بانوان ؛ نقل از سایت Phys.org مهندسان پلیمر Cornell نوعی قالب برای نانوساختارها ساخته‌اند که می‌تواند سیلیکون مایع را به واسطه مواد شیمیایی شکل دهد این راهی برای تولید نانو ساختارهای تک کریستالی کامل و به صورت 3D به شمار می‌رود.

استفاده از قالب برای شکل دادن اجسام مختلف قدمت طولانی دارد در عصر برنز، آلیاژ مس- قلع را ذوب می‌کردند و در قالب سرامیک برای تولید سلاح می‌ریختند. برای انجام این کار تا مدت زمانی که مواد مایع داغ به شکلی خاص سفت شوند، قالب باید ثابت بماند.

قالب ساخته شده توسط مهندسان پلیمر Cornell موفقیتی برای علم نانو محسوب می‌شود این ترقی از آزمایشگاه Uli  Wiesner ، استاد مهندسی علوم مواد و Spencer T.olin شروع شد دراین آزمایشگاه مواد جدیدی را از پلیمرهای آلی تولید کردند.

پلیمرهای آلی خود مونتاژ هستند و محققان از این توانایی پلیمرها برای ایجاد یک قالب سوراخ دار با منافذی به شکل و اندازه‌ی نانو استفاده کردند. به طور معمول، ذوب سیلیکون بی‌نظم که دارای دمای ذوب 2350 درجه است. ممکن است قالب ظریف پلیمر را از بین ببرد زیرا دمای 600 درجه برای تخریب این قالب کافی است اما دانشمندان با همکاری Michael Thom Pson استادیار علوم مواد و مهندسی، این موضوع را با استفاده از دوره مذاب بسیار کوتاه که به وسیله یک لیزر تحریک شده است، بر طرف کردند.

محققان دریافتند قالب پلیمری مانع از گذشت زمان بیشتر از نانو ثانیه از گرم شدن سیلیکون به وسیله پالس‌های لیزر می‌شود در این مقیاس زمانی کوتاه سیلیکون می‌تواند برای مایع شدن گرم شود اما مدت زمان ذوب بسیار کوتاه است و پلیمر زمانی برای اکسید شدن و تجزیه شدن ندارد. آنها اساسا قالب پلیمر را به حفظ شکل در دمای بالاتر از دمای نقطه  و تجزیه آن، وادار می‌کنند.

زمانی که قالب قلم زده شد، محققان نشان دادند که سیلیکون کاملا به شکل قالب درآمده است این امر می‌تواند به ساخت نانو ساختارهای سیلیکون تک کریستال منجر شود. اما آنها این کار را به پایان نرساندند و مطالعه‌ی خود را در سال 2010 منتشر کردند و Wiesner و هکارانش مسیری را برای این فرآیند با استفاده از قالب اکسید روشن ساختند.

بیشترین نانو ساختارهای خود مونتاژ امروز آمورف یا پلی کریستال‌ها هستند که از بیشتر از یک قسمت از مواد کامل ساخته شده‌اند.

کشف سیلیکون تک کریستالی- نیمه هادی در هر مدار مجتمع- انقلاب الکترونیک‌ها را ممکن می‌سازد.  این یافته تک کریستال‌های برش خورده را به ویفرهایی برای درک درست از خواص نیمه رسانایی سیلیکون تبدیل کرده است.

امروزه فناوری نانو توانایی اچ کردن نانو مقیاس فوق‌العاده دقیق تا 10 نانو متر در یک ویفر سیلیکون را به ما می‌دهد.

نیمه هادی‌هایی مانند سیلیکون برخلاف پلیمرها خود مونتاژ نیستند به دست آوردن ساختار تک کریستالی 3D از یک نیمه هادی تقریبا بی‌سابقه است.

دیدگاه‌ها بسته شده‌اند.