ساخت ترانزیستورهای نوع n از جنس نانونوارهای گرافنی

یک گروه از دانشمندان و مهندسان در دانشگاه فلوریدا و آزمایشگاه ملی لاورنس برای اولین بار توانسته‌است، ترانزیستور اثر میدانی نوع N را بسازد. ترانزیستور نوع p نیز قبلاً ساخته شده‌است. این ترانزیستورهای نوع N و p می‌توانند به‌عنوان اجزای اصلی سازنده در مدارات مجتمع، میکروپردازشگرها و حافظه‌ها استفاده شوند. این یافته‌ها می‌توانند به ساخت تراشه‌های کامپیوتری منجر شوند که نه‌تنها کوچک‌تر و دارای ظرفیت بالاتر هستند، بلکه توانایی آنها در بارگذاری فایل‌های بزرگ، و دانلود کردن فیلم‌ها و دیگر وظایف تبادل اطلاعات؛ بیشتر است.

ساخت گرافن نوع p با اتصال گروه‌های اکسیژنی به کناره‌های آن، نسبتاً آسان است؛ اما برای کاربردهای عملی دانشمندان نیاز دارند که گرافن نوع N را نیز بسازند. ساخت این نوع گرافن مشکل‌تر است، زیرا راهبردهای ویژه‌ای نیاز دارد. اکنون هونجی دای و همکارانش نشان داده‌اند که گرافن در نتیجه گرم‌کردن الکتریکی توان بالای ژول در گاز آمونیاک می‌تواند تبدیل به نوع N شود. توانِ بالا سبب می‌شود که این ماده تا صدها درجه گرم‌شود و کناره‌ها یا سایت‌های ناقص آن ( که بیشتر واکنش‌پذیرند) برای تشکیل گروه‌های نیتروژن-کربن شروع به واکنش با گاز آمونیاک کنند.

این محققان تشکیل گونه‌های نیتروژن-کربن در گرافن آنیل‌شده به صورت گرمایی، را با استفاده از طیف‌بینی فتوالکتریکی اشعه X و طیف‌بینی جرمی یون ثاویه‌ی نانومقیاس تایید کرده‌اند. این فرآیند می‌تواند گرافن را بدون کاهش دادن خواص الکتریکی آن از قبیل تحریک الکتریکی، به نوع N تبدیل کند.

این محققان سپس یک ترانزیستور اثر میدانی گرافنی و پالادیوم ساخته‌اند. دای گفت: با ترانزیستورهای نوع N وp تکمیلی، اکنون ما می‌توانیم امکان ساخت عملکردهای منطقی پیچیده‌تر از قبیل گیت‌های OR و AND را بررسی کنیم. او اضافه کرد: ما در ادامه جزئیات شیمی این فرآیند را بررسی خواهیم کرد و عملکرد ترانزیستور را بهینه خواهیم کرد.

این محققان نتایج خود را در مجله Science منتشر کرده‌اند.