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

26.06.2020Magnon-kytkin teollisesti hyödyllisillä ominaisuuksilla
25.06.2020Mikroaaltovahvistin joustavalle puukalvolle
24.06.2020Eksitoneja ja kvanttimateriaaleja
23.06.2020Anturien 3D-tulostus suoraan sydämeen
19.06.2020Tallennusta, logiikkaa ja skyrmioneja
18.06.2020Perusteita tehokkaammille akuille
17.06.2020Lomittaa molekyylejä ja atomeja
16.06.2020Intuitiivinen ohjelmointikieli kvanttitietokoneille
15.06.2020Kontakteja 2D-transistoreille
12.06.2020Molekyylit tarjoavat satakertaisen muistin

Siirry arkistoon »