کشف روشی برای تولید انبوه

ویفرهای نانولوله‌ای

مزیتی که روش DEP دارد آن است که در دمای اتاق و بدون نیاز به سیستم‌ها یا راکتورهای پیچیده هم قابل انجام است، اما از سوی دیگر به‌دلیل کوچکی زیاد این الکترودها، مانع از توزیع یکنواخت نانولوله‌های رسوب داده شده است

سنانولوله‌های کربنی به‌دلیل برخورداری از خواص الکتریکی و مکانیکی و شیمیایی استثنایی و ظرفیت بالای حمل جریان و اندازه‌ی کوچکی که دارند بسیار مورد توجه‌ی دانشمندان قرار گرفته و جایگزین مناسبی برای سیلیکون در نسل آینده قطعه‌های الکترونیکی (ترانزیستورهای اثر میدانی، نشردهنده‌های میدان کاتدی سرد، حسگرها و. . .) به شمار می‌آیند. اما یکی از موانع عمده‌ای که تا کنون در زمینه‌ی کاربرد گسترده‌ی آن‌ها وجود داشته چگونگی اتصال آن‌ها به سیستم‌های مکانیکی و الکتریکی خارجی و نیز فرآیند مناسب برای تولید انبوه ابزارهای محتوی این نانولوله‌ها بوده است.

به‌گزارش ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو، اخیرا ً گروهی از دانشمندان دانشگاه «جان هاپکینز» توانسته‌اند با استفاده از روش «دی الکتروفورز» (DEP) به کمک تعداد زیادی الکترود کوچک الگودهی شده به روش لیتوگرافی، شبکه‌ای از نانولوله‌های کربنی را روی یک ویفرایجاد کنند. سابق بر این از این روش در تولید ابزارهای تک نانولوله‌ای (از جمله مدارهای منطقی و حسگرهای با عملکرد بالا) استفاده شده بود اما تکثیر آن‌ها در سطح یک ویفر و بکارگیری این ویفرها در ابزارهای الکترونیکی کار جدیدی است. به‌عنوان مثال می‌توان از آن در تولید فیلم‌های دوبعدی نیمه رسانا یا حسگرهای بزرگ‌تر استفاده نمود.

به این منظور این محققان با پایش موضعی و اندازه‌گیری جریان، ولتاژ و زاویه فاز و بر اساس تصاویر SEM، دریافتند که ضخامت شبکه‌ی به‌دست آمده با چگالی مخلوط معلق نانولوله‌های کربنی رابطه دارد و بر قابلیت تکثیر این شبکه روی ویفر تأثیر می‌گذارد.

مزیتی که روش DEP دارد آن است که در دمای اتاق و بدون نیاز به سیستم‌ها یا راکتورهای پیچیده هم قابل انجام است، اما از سوی دیگر به‌دلیل کوچکی زیاد این الکترودها، مانع از توزیع یکنواخت نانولوله‌های رسوب داده شده است.

برای رفع این مشکل دانشمندان سعی کردند تا با افزایش چگالی مخلوط معلق تا حدی که موجب به هم چسبیدن نانولوله‌ها نشود، میزان برهم کنش الکترودها با این نانوله‌ها را افزایش دهند. آن‌ها همچنین امیدوارند به‌وسیله‌ی لیتوگرافی استاندارد، حکاکی و سایر روش‌های پرداخت، بتوان مجموعه‌ی گسترده‌ای از ابزارهای نانولوله‌ای را به این روش تولید نمود.

هدف نهایی این محققان یافتن روشی است که به کمک آن بتوان تک نانولوله‌ها را با بازدهی بالا بین الکترودهای واقع در سطح ویفر رسوب داد، اما به‌دلیل محدودیت‌های ناشی از شکل هندسی و غلظت مخلوط معلق نانولوله‌ها هنوز نسبت به عملی بودن آن اطمینان ندارند. آنچه مسلم است آن است که این روش کمک زیادی به تولید ابزارهای مبتنی بر دسته نانولوله‌های کربنی می‌کند.