مطالب تخصصی و فوق تخصصی (برق _الکترونیک) و (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)

_ بخش نانو پلاسمونیک و اُلگوی نانو الکترونیک

کاربرد‌های اُلگوی نانو پلاسمونیک در ساخت مدار‌های مجتمع و سایر دستگاه‌های الکترونیکی

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

نکته: نانو لیتوگرافی پلاسمونی با سرعت بالا با وضوح نیمه گام 22 نانو متر با استفاده از تمرکز پلاسمون چند مرحله‌‌‌ای از طریق پلاسمون‌های سطحی انتشار نسبتاً کم متمرکز شده و بعداً به پلاسمون‌های موضعی تبدیل می‌شود. این اجازه می‌دهد تا انتقال بسیار کارآمد و تمرکز نقطه نزدیک میدان را که کلید بهبود توان ، برای یک قدرت لیزری معین است ، با افزایش سرعت اسکن و/یا استفاده از تعداد الگوی موازی ، امکان پذیر کند.

در اصل ، نانو لیتوگرافی پلاسمونی با سرعت بالا با وضوح نیمه گام (22 نانومتر) به ما اجازه می‌دهد تا ادوات نانو الکترونیکی تولید شود که می‌تواند ویفر 12 اینچی را در عرض چند دقیقه ایجاد کند. این با فوتولیتوگرافی معمولی در سطح تولید قابل مقایسه است اما در وضوح بسیار بالاتر از اندازه 22 نانو متر نیمه گام. این طرح جدید هزینه کم را امکان پذیر می‌کند ، تولید در مقیاس نانو بدون ماسک با کارایی بالا با چند مرتبه توان بالاتر از روش‌های معمولی بدون ماسک. ممکن است با استفاده از طول موج کوتاهتر نانو لیتوگرافی پلاسمونی و مکانیزم‌های هدایت ، مقیاس مستمر را به اندازه گِره کوچکتر از 22 نانو متر برساند و مسیری امیدوارکننده را برای لیتوگرافی نسل بعدی برای تولید نیمه‌هادی باز کند. علاوه بر این ، در ذخیره سازی داده‌های مغناطیسی نسل بعدی ، که به عنوان ادوات و افزاره‌های نانو الکترونیک با کمک حرارت و رسانه با الگوی نانو بیت شناخته می‌شود ، پتانسیل بالایی دارد تا در آینده ظرفیت دو مرتبه بالاتر داشته باشد.

کاربرد نانو لیتوگرافی ساخت مدارهای مجتمع و سایر دستگاه‌های الکترونیکی است که در آن لیتوگرافی نوری گسترده است. علاوه بر این ، انواع مختلفی از تکنیک‌های نانو لیتوگرافی در فعالیت‌های تحقیقاتی با هدف الگوسازی مواد و تحقق نمونه اولیه و دستگاه‌های اثبات مفهوم استفاده می‌شود. روش‌های کاربرد نانو لیتوگرافیروی یک بستر اسپین با توجه به فعل و انفعالات خاص بین این پلیمرها و بستر ، در شرایط خاص ، دو نوع پلیمر تمایل به ایجاد الگوی در هم تنیده میشود ، یک نظم محلی بین هر دو پلیمر وجود دارد و دامنه‌هایی مانند نانوسیم را با دوره‌‌‌ای در محدوده 50 نانومتر تشکیل می‌دهد. این الگو بسیار مفید خواهد بود اگر متعاقباً کاربرد نانو لیتوگرافی که پس از فرود روی لایه به دلیل تحرک نفوذ کمتر ، تمایل به تجمع در بالای پلیمر دارد. بنابراین ساختار نازک زیرین داربست پلیمری را دنبال می‌کند که بدون اختلال در طول میکرون‌های مختلف گسترش می‌یابد. با این حال ، نانوسیم‌های شکل گرفته برخی ویژگی‌های ناخواسته را به عنوان نگاهی دقیق تر آشکار می‌کند ناهمواری قابل توجهی در ساخت نانو سیمها مشاهده می‌شود ، همچنین نانو سیمها در نقاط خاصی قطع می‌شوند و از شکل مستقیم انحراف می‌یابند ، که همه آنها به طور معمول منشاء وخامت خواص فیزیکی نانو سیم‌ها هستند. علاوه بر این ، سفارش دوربرد آرایه نانو سیم‌های ساخته شده به دنبال این استراتژی به دست نمی‌آید ، که در کاربرد‌های خاصی مانند صنایع نیمه‌هادی ضروری است.

نتیجه گیری :

نانو لیتوگرافی پلاسمونی با سرعت بالا با وضوح نیمه گام 22 نانو متر با استفاده از تمرکز پلاسمون چند مرحله‌‌‌ای از طریق پلاسمون‌های سطحی انتشار نسبتاً کم متمرکز شده و بعداً به پلاسمون‌های موضعی تبدیل می‌شود. این اجازه می‌دهد تا انتقال بسیار کارآمد و تمرکز نقطه نزدیک میدان را که کلید بهبود توان ، برای یک قدرت لیزری معین است ، با افزایش سرعت اسکن و/یا استفاده از تعداد الگوی موازی ، امکان پذیر کند.

بخش دیود تونل (Tunnel diode) _ بسیار رسانا و بسیار پر فشار

کاربرد‌های دیود تونل (Tunnel diode) در الکترونیک

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید )

نکته : دیود تونل یک دیود به شدت پیوندی است. غلظت ناخالصی در دیود اتصال تونل بسیار کم است. و در دیود تونل به دلیل دوپینگ سنگین ، دیود جریان را هم در جلو و هم در جهت معکوس انجام می‌دهد. این دستگاه تعویض سریع است. از این طریق در نوسان ساز‌ها با فرکانس بالا ، رایانه‌ها و تقویت کننده‌ها استفاده می‌شود.

دیود تونل یک دیود اتصال بسیار رسانا و بسیار پر فشار که در ساختار آن جریان به دلیل تونل زنی القا می‌شود. تونل سازی پدیده انتقال در ماده نیمه‌هادی است که در آن حامل بار به جای صعود از طریق آن ، سد در برابر اضافه جریان را محکم می‌کند. دیود تونلییک نوع دیود حفاظتی است که قابلیت عملکرد بسیار سریع در حد فرکانس ‌های ریز موج را داراست. این دیود بر پایهٔ اثر تونل‌ زنی در مکانیک کوانتومی‌کار می‌ کند.

دیود‌های تونلی کاربرد‌های خود به را تا حد زیادی به FET‌ها داده ‌اند. با وجود اینکه دیودهای تونلی همچنان در مدارهای آشکار ساز کاربرد گسترده‌‌‌‌ای دارند، ولی در زمینهٔ تقویت‌ کنندگی که نیاز به خطی بودن مشخصه است، تکنولوژی ‌های جایگزینی مثل گالیم آرسنید و سیلیکون – ژرمانیوم گسترش بیشتری یافته ‌اند. دیود تونل مقاومت منفی در محدوده عملیاتی در مدارات الکترونیکی از خود نشان می‌دهد. بنابراین می‌توان از آن به عنوان تقویت کننده ، نوسان ساز و در هر مدار تعویض استفاده کرد.

دیود تونل Tunnel diode تحت تابش موج الکترومغناطیسی محاسبه و با نتایج حاصل وقتی تابش الکترومغناطیسی وجود ندارد. و برای محاسبه مشخصه جریان - ولتاژ نیاز به محاسبه ضریب عبور الکترون‌ها از ساختارهای سد و چاه در این قطعه می‌باشد که برای محاسبه ضریب عبور الکترون‌ها در حضور تابش الکترومغناطیسی روش تفاضل متناهی حوزه زمانی و در حالتی که تابش الکترومغناطیسی وجود ندارد روش ماتریس انتقال و روش تفاضل متناهی حوزه زمانی به کار برده شده است.