ساخت پنل‌های خورشیدی مطلوب‌تر و ترانزیستورهای کوچک‌تر

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا در سان‌دیگو با همکاری ابراهیم فراتی، محقق ایرانی، نخستین دستگاه میکروالکترونیک فاقد نیمه رسانا را ساخته‌اند که با لیزر کنترل شده و از الکترون‌های آزاد استفاده می‌کند.

کد خبر: ۱۳۳۰۹۳

تاریخ: ۲۳ آبان ۱۳۹۵ - ۰۹:۲۵

به گزارش ایران اکونومیست  به نقل از انگجت، این دستاورد می‌تواند به ساخت پنل‌های خورشیدی بهتر و دستگاههای میکروالکترونیک سریع‌تر منجر شود که حامل نیروی بیشتری هستند.

نیمه‌رساناهای مبتنی بر سیلیکون و مواد دیگر بسیار عالی بوده و به بشر در کوچک‌سازی میلیاردها ترانزیستور تا اندازه‌های چند سانتی‌متری کمک کرده‌اند. با این‌حال آن‌ها محدودیت‌هایی هم دارند.

این تراشه می‌تواند توسط یک مبنع برق ولتاژ پایین یا یک منبع لیزری با نیروی کم تحریک شود. در مقابل، نیمه رساناها به محرک بزرگ خارجی برای شروع جریان الکترون‌ها نیاز دارند.

سرعت الکترون با مقاومت مواد نیمه‌رسانا محدود می‌شود و به ارتقای انرژی برای جریان یافتن آن‌ها از میان شکاف باند ایجاد شده در اثر خواص عایق نیمه‌رساناهایی مانند سیلیکون نیاز است.

محققان به منظور حذف همه موانع رسانایی، الکترون‌های دارای جریان آزاد در فضا را جایگزین نیمه‌رساناها کردند.

این تراشه از متاماده ساخته شده و دارای سطح مهندسی شده‌ای موسوم به متاسطح است که در بالای یک ویفر سیلیکونی قرار گرفته و لایه دی‌اکسید سیلیکون آن مانند یک حائل عمل می‌کند. نوارهای موازی از طلا در این متاسطح می‌توانند ولتاژ پائین برق و لیزر را برای تحریک میدان‌های الکتریکی شدید جذب کنند.

به گفته ابراهیم فراتی، فارغ‌التحصیل دانشگاه علم وصنعت ایران و محقق دانشگاه کالیفرنیا در سان‌دیگو، این دستگاه به ارائه الکترون بیشتر برای کار می‌پردازد.

این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.