Hiilinanoputket koostuvat transistoreiksi

07.04.2017

Groningen-itseasentuva-hiilinanoputki-transistori-1-250-t.jpgHiilinanoputkista on jo pitkään yritetty tehdä elektronisia piirejä mutta nyt näyttää vähän lupaavammalta.

University of Groningen tutkijat, yhdessä kollegoiden Wuppertal yliopistosta ja IBM Zurichistä, ovat kehittäneet menetelmän valita puolijohtavia nanoputkia liuoksesta ja tehdä niistä itsejärjestyneesti transistoripiirejä.

University of Groningenin professori Maria Antonietta Loi suunnitteli polymeerejä, jotka käärivät itsensä vain puolijohtavien hiilinanoputkien ympärille liuoksessa, jossa oli sekalaisia putkia. Sitten polymeerien tiolien sivuketjut sitovat putket sopivasti sijoitettuihin kultaelektrodeihin luoden transistorin.

Tutkijoilla oli jo entuudestaan ajatus käyttää polymeerien tioliryhmien sivuketjujen tällaisen sidontaan. Idea oli, että kun rikki sitoutuu metalliin, se ohjaa polymeerillä käärityt nanoputket kohti kultaelektrodeja kertoo Loi.

Vaikka Loi oli työskennellyt ongelman parissa ja IBM jopa patentoinut konseptin ongelmana oli edelleen, että polymeerit, tioliineineen kiinnittyivät myös metallisiin nanoputkiin ja toivat ne mukaan transistoreihin, mikä pilasi ne.

Loin ratkaisu oli vähentää polymeerien tiolisisältöä Wuppertal yliopiston polymeerikemistien avustuksella.

Groningen-itseasentuva-hiilinanoputki-transistori-2-200-t.jpg”Se mitä olemme nyt osoittaneet, että tämä käsite alhaalta ylöspäin kokoonpano toimii: käyttämällä polymeerejä, joilla on alhainen tiolipitoisuus, voimme valikoivasti tuoda puolijohtavia nanoputkia liuoksesta piiriin,” toteaa Loi.

Rikki-kulta sidos on vahva, joten nanoputket ovat vahvasti kiinnittyneitä. Ne sietävät jopa ultraaäänipesun. Lisäksi transistorien saanto on lähes 100-prosenttinen ja niillä on erittäin suuri elektronien liikkuvuus.

Groningen-itseasentuva-hiilinanoputki-transistori-3-200-t.jpgTähän tavoitteeseen pääseminen kesti kymmenen vuotta. Mutta tuloksena on halpa ja skaalautuva tuotantomenetelmä nanoputkien elektroniikalle.

Tutkijana Maria Antonietta Loi arvioi varovaisemmin, että on vaikea ennustaa, tuleeko teollisuus kehittämään tätä ajatusta, mutta teemme parannuksia mikä johtaa lopulta ideaa lähemmäksi markkinoita.

Aiheesta aiemmin:

Hiilinanoputkista parempia transistoreita kuin piistä

13.09.2019Tehokkaampaa sähköpolttoaineiden tuotantoa
12.09.2019Ensimmäinen monimutkainen kvanttiteleportaatio
11.09.2019Energian talteenottoa piipiiriltä
10.09.2019Uudenlainen pinnoite litium-metalli akuille
09.09.2019Uusi eristetekniikka pienemmille siruille
06.09.2019Hiilinanoputkia ja grafeenia
05.09.2019Nikkelioksidistako suprajohde?
04.09.2019Metamateriaaleja ja magnoniikkaa
03.09.2019Gallium-oksidi tehotransistoreita ennätysarvoilla
02.09.2019Muutos magneetissa itsessään

Siirry arkistoon »