ท่อนาโนรูปตัว Y อาจกลายเป็นส่วนประกอบทั่วไปในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กพิเศษ ตามที่นักวิทยาศาสตร์เพิ่งแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างที่แตกแขนงด้วยกล้องจุลทรรศน์สามารถทำหน้าที่เป็นทรานซิสเตอร์ได้ส้อมไฟฟ้า. ท่อนาโนคาร์บอนรูปตัว Y นี้ทำหน้าที่เป็นทรานซิสเตอร์ จุดมืดที่ส้อมคืออนุภาคเหล็ก-ไททาเนียมBANDARU ET AL./วัสดุธรรมชาติอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์กำลังมองหาทรานซิสเตอร์ชนิดใหม่อย่างสิ้นเชิง เนื่องจากผู้ผลิตกำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพของจำนวนทรานซิสเตอร์ที่พวกเขาสามารถบรรจุลงในชิปได้ ในทรานซิสเตอร์ทั่วไป สัญญาณไฟฟ้าที่ใช้กับส่วนหนึ่งของส่วนประกอบจะกำหนดการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านส่วนที่เหลือ เนื่องจากพื้นที่ชิปต่อทรานซิสเตอร์ลดน้อยลง วิศวกรจึงพบว่าเป็นการยากที่จะสร้างทรานซิสเตอร์ซิลิกอนแบบเดิมที่มีขนาดเล็กพอที่มีประสิทธิภาพ
รับข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
ล่าสุดและยิ่งใหญ่ที่สุดจากนักเขียนผู้เชี่ยวชาญของเราทุกสัปดาห์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
ทางแยก Y ที่ทำจากท่อนาโนสามารถช่วยชีวิตได้ Prabhakar R. Bandaru จาก University of California, San Diego (UCSD) และเพื่อนร่วมงานของเขาที่นั่นและที่ Clemson (SC) University กล่าว ทางแยกแตกต่างจากท่อนาโนคาร์บอนทั่วไป ซึ่งเป็นท่อขนาดเล็กที่มีความแข็งแรงเป็นพิเศษและการนำไฟฟ้าที่ประกอบด้วยอะตอมของคาร์บอนที่มีศูนย์กลางตั้งแต่หนึ่งชั้นขึ้นไป (SN: 8/20/05, p. 115: ผ้าเนื้อดี: วิธีใหม่ที่รวดเร็ว เพื่อทำแผ่นนาโนทิวบ์ )
นักวิจัยคนอื่นๆ ได้แสดงให้เห็นว่าท่อนาโนคาร์บอนแบบตรงสามารถทำหน้าที่
เป็นทรานซิสเตอร์ภาคสนาม (FET) ซึ่งเป็นทรานซิสเตอร์ชนิดเด่นในไมโครชิปในปัจจุบัน (SN: 5/9/98, p. 294) ในเดือนกันยายนNature Materials Bandaru และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานว่าทางแยก Y
สามารถทำเช่นเดียวกันในพื้นที่ที่เล็กกว่าลูกพี่ลูกน้องที่ไม่แตกแขนงได้
สมัครสมาชิกข่าววิทยาศาสตร์
รับวารสารวิทยาศาสตร์ที่ยอดเยี่ยมจากแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดส่งตรงถึงหน้าประตูคุณ
ติดตาม
การหดตัวเกิดขึ้นได้เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้อิเล็กโทรดโลหะแบบกว้างที่เรียกว่าเกท ซึ่งอยู่ใต้ท่อนาโนใน FET ท่อนาโนแบบตรง แรงดันของเกทจะควบคุมกระแสของท่อนาโน Bandaru กล่าวว่า ขาใดๆ ของทางแยกท่อนาโน Y สามารถควบคุมกระแสที่ไหลผ่านอีกสองส่วนของทางแยกได้ Bandaru กล่าว
ผลงานชิ้นใหม่นี้ “เป็นก้าวสำคัญอย่างแท้จริงในด้านนาโนอิเล็กทรอนิกส์” Hongqi Xu จาก Lund University ในสวีเดนกล่าวในคำอธิบายในNature Materials ฉบับ เดียวกัน “หมายความว่าการตระหนักถึงวงจรการทำงานระดับใหม่ทั้งหมดซึ่งขยายเกินกว่าสถาปัตยกรรม FET ในปัจจุบันเป็นไปได้แล้ว” Xu กล่าวเสริม
โดยทั่วไปท่อนาโนคาร์บอนที่ไม่แตกแขนงจะเติบโตจากไอที่อุดมด้วยคาร์บอนในเตาเผาที่มีอนุภาคเมล็ดโลหะที่กระตุ้นการก่อตัวของท่อนาโน Apparao M. Rao ของ Clemson บังคับให้ท่อแตกแขนงออกเป็นโครงสร้างรูปตัว Y โดยวางเมล็ดเหล็ก-ไททาเนียมเพิ่มเติมที่ผนังท่อซึ่งกระตุ้นหน่อให้แตกหน่อ
ในการทดลองต่อมาบนท่อแยกเหล่านั้น Bandaru และเพื่อนร่วมงานของ UCSD ของเขาได้แสดงให้เห็นว่าปริมาณแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันที่ใช้กับขาข้างหนึ่งของ Y สามารถเปิดหรือปิดกระแสที่ไหลระหว่างอีกสองขาได้ แม้ว่านักทฤษฎีบางคนเคยเสนอว่าจุดแยก Y อาจทำหน้าที่เป็น FET แต่นักวิจัยยังไม่ทราบว่าท่อนาโนมีลักษณะอย่างไร ซึ่งอาจจะเป็นรูปร่างหรืออนุภาคเหล็ก-ไททาเนียมที่มีหน้าที่รับผิดชอบการทำงานของทรานซิสเตอร์
แม้จะมีคำมั่นสัญญาของ Y Junctions แต่ส่วนประกอบใหม่ก็มีข้อบกพร่องร้ายแรงบางประการ ประการแรก ส่วนที่ถูกปิดยังคงปล่อยให้กระแสไฟฟ้าจำนวนมากถึงร้อยละ 30 ของการไหลทั้งหมดรั่วไหลผ่าน Bandaru ตั้งข้อสังเกต ยิ่งไปกว่านั้น อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานที่หลายพันรอบต่อวินาทีเท่านั้น แทนที่จะเป็นพันล้านรอบที่ทำเป็นประจำสำหรับไมโครชิปในปัจจุบัน
ท่อนาโนที่แตกกิ่งอาจต้องแข่งขันกับเทคโนโลยี เช่น สายนาโนของเซมิคอนดักเตอร์ (SN: 5/22/04, p. 325: Branching Out: Semiconducting nanotrees can boost electronics ) และส่วนประกอบของวงจรตามโมเลกุลอินทรีย์แต่ละตัว เช่น rotaxanes (SN: 2/7/04, p. 87: Virtual Nanotech )
ในขณะที่ยอมรับข้อบกพร่องและความท้าทายเหล่านี้ Bandaru ชี้ให้เห็นว่าทางแยกที่ทดสอบจนถึงขณะนี้เป็นเพียง “ข้อพิสูจน์ของหลักการ” สัญญาณเริ่มต้นมีความหวังมากพอที่เขาและคนอื่นๆ คาดหวังว่าจะพัฒนาทางแยกคาร์บอน-นาโนทิวบ์ Y ที่มีประสิทธิภาพดีขึ้นในเร็วๆ นี้
credit :pastorsermontv.com
cervantesdospuntocero.com
discountgenericcialis.com
howcancerchangedmylife.com
parkerhousewallace.com
happyveteransdayquotespoems.com
casaruralcanserta.com
lesznoczujebluesa.com
kerrjoycetextiles.com
forestryservicerecord.com
