|
مهندسين
آمريکايي اولين ترانزيستور سرعت بالا را از نانولوله‌هاي
کربني ساخته‌اند. پيتر برک و همکارانش در دانشگاه
کاليفرنيا (در ايروين) نشان دادند که وسيله آنها (يک
نانولولة تک‌ديواره که به صورت ساندويچ، بين دو
الکترود طلا قرار گرفته است) در فرکانس‌هاي ميکروويو
بسيار سريع کار مي‌کند. نتيجه حاصل، گامي مهم در تلاش
براي توليد اجزاء نانوالکترونيک است که مي‌تواند
جايگزين سيليکون در کاربردهاي الکترونيکي متعدد شود.
امروزه
مدارهاي ميکروالکترونيکي متداول، کوچک و کوچک‌ترشده،
به نظر مي‌رسد که طي دهة آينده به محدوديت‌هاي ناشي از
خواص بنيادي سيليکون برسند. خواص نيمه‌رسانايي
نانولوله‌هاي کربني، آنها را به جايگزيني مطمئن براي
سيليکون تبديل مي‌کند. هم‌اکنون اين نانولوله‌ها در
ساخت اجزاء الکترونيکي متعددي از جمله ديودها و
ترانزيستورهاي اثر ميداني به کار برده مي‌شوند.
ترانزيستورهاي معمولي سه ترمينال دارند: الکترودهاي
سورس Source ،
درين Drain و
گيت Gate .
الکترود گيت، چگالي الکترون‌ها را در ناحيه کروي
ترانزيستور که معمولاً از مواد نيمه‌رسانا ساخته
مي‌شود، کنترل مي‌نمايد.
چنانچه
چگالي الکترون بالا باشد، جريان از سورس به درين
مي‌رود و اگر چگالي پائين باشد، جرياني برقرار
نمي‌شود. اين خاصيت سبب مي‌شود تا ترانزيستور همانند
سوئيچ تبديل عمل نمايد.
برک و
همکارانش ترانزيستورهاي خود را با قراردادن يک
نانولوله تک‌ديواره به صورت ساندويچي بين الکترودهاي
طلائي سورس و درين (به شکل رجوع کنيد) ساختند. هنگامي
که آنها ولتاژ گيت را تغيير دادند، دريافتند که اين
مدار با فرکانس 6/2 گيگا هرتز کار مي‌کند. اين به
معناي خاموش و روشن‌شدن (قطع و وصل) جريان در حدود 1/0
نانوثانيه است که باعث شده است تا اين وسيله سريع‌ترين
ترانزيستور نانولوله‌اي ساخته‌شده تاکنون باشد.
در حال
حاضر، اين وسيله در دماي 4 درجه کلوين کار مي‌کند. اما
برک مطمئن است که مي‌توان آن را طوري ساخت که در دماي
اتاق کار کند. به‌علاوه او معتقد است که اين
ترانزيستور را مي‌توان به نحوي ساخت که حتي در
فرکانس‌هاي بالاتر نيز کار کند.
وي
مي‌گويد: "تخمين من براي حد سرعت نظري اين
ترانزيستور1012 هرتز (تراهرتز) است که 1000 برابر
سريع‌تر از سرعت رايانه‌هاي جديد مي‌باشد." |
