211service.com
Prisijungimas prie nanovamzdinio radijo
Anglies nanovamzdeliai jau seniai buvo būsimi elektroninių prietaisų varžovai, nes jie gali sumažinti komponentų dydį ir puikias elektronines savybes. Tačiau praktinių grandinių kūrimas iš anglies nanovamzdelių pasirodė sudėtingas. Dabar Ilinojaus universiteto Urbana-Champaign mokslininkai praneša, kad sukūrė keičiamo dydžio radijo dažnio analoginę elektroniką, kurioje visi tranzistoriniai įrenginiai, įskaitant antenas ir stiprintuvus, yra pagaminti iš nanovamzdelių tranzistorių.
Radijo tranzistorius: Mikrografija rodo keturių nanovamzdelių tranzistorių masyvą.
Tikslas yra sukurti anglies nanovamzdelius kaip realų konkurentą su įprastine analogine elektronika, sakoma Džonas Rodžersas , Ilinojaus universiteto medžiagų mokslo ir inžinerijos profesorius. Rogersas rado naują būdą, kaip pagaminti tranzistorius naudojant lygiagrečias nanovamzdelių matricas. (Žr. Nanovamzdelių tranzistorių proveržis.) Parodydamas galimybę naudoti šį metodą elektronikoje, jis sukūrė radijo imtuvą, iš kurio kiekvienas aktyvus komponentas yra sukurtas iš nanovamzdelių. Norėdami išbandyti elektroniką, tyrėjai teigia, kad nanovamzdinį radiją suderino su komercine stotimi Baltimorėje, kad išgirstų eismo pranešimą.
Tai labai reikšmingas pažanga, sako Piteris Burkas , nanotechnologijų grupės vadovas Kalifornijos universitete Irvine. Jie sugebėjo pagaminti pirmąjį radijo dažnio stiprintuvą iš nanovamzdelių.
Iš tiesų, kitos grupės jau įrodė pavienių nanovamzdelių naudojimą radijo grandinėse. (Žr. Mažiausias pasaulyje radijas.) Tai, ką padarėme, yra šiek tiek kitokia, sako Rogersas. Ankstesniuose tyrimuose buvo naudojamas vienas anglies nanovamzdelis, kuris veiktų kaip radijo imtuvas. Mūsų radijo imtuvuose kiekvienas aktyvus komponentas yra pagrįstas nanovamzdeliais, iki pat ausinių prijungimo taško, sako jis.
Multimedija
Žiūrėkite technologijos schemą ir elektromikrografiją.
Klausykitės radijo įrašo naudodami nano radiją.
Pavienių nanovamzdelių naudojimas tokiu būdu paprastai nebūtų įmanomas dėl palyginti didelių srovių, naudojamų analoginėse grandinėse, pavyzdžiui, stiprintuvuose. Kad tai būtų išvengta, Rogerso nanotranzistoriai susideda iš tūkstančių lygiagrečių nanovamzdelių matricų taip, kad jie paskirstytų srovę, o kartu elgtųsi kaip puslaidininkinė medžiaga.
Rogersas teigia, kad gamybos metodas, naudojamas kuriant analogą, tinka dabartiniams gamybos procesams. Naudodami šias matricas galime sukurti savo įrenginius, įrenginių matricas ir integruotas grandines plokštelių skalės apdorojimo sekomis, kurios visiškai suderinamos su nusistovėjusiais puslaidininkinių įrenginių kūrimo metodais, sako Rogersas.
Esminis veiksnys gaminant šiuos tranzistorius yra Rogerso gebėjimas auginti anglies nanovamzdelius tokiose vienodose matricose. Tačiau augindami nanovamzdelius ant vieno kristalinio kvarco substrato, naudodami standartinį cheminio nusodinimo garais procesą, Rogersas ir jo bendradarbiai sugebėjo pagaminti išlygintas matricas, kurios yra visiškai lygiagrečios, sako jis.
Kai matricos bus išaugintos, Rogersas pagamina tranzistorių, naudodamas esamus modeliavimo metodus, kad ant abiejų visų nanovamzdelių galų būtų išdėstyti šaltinio ir nutekėjimo elektrodai, ir įdėdamas užtvaras per jų bendrą plotį. Nuo to momento procesas yra panašus į silicio gaminimą ant izoliacinių įrenginių, sako Rogersas.
Kadangi silicio tranzistoriai tampa mažesni, būdingi apribojimai tampa vis svarbesni, sako Aleksas Zettlas , Kalifornijos universiteto Berklio fizikas. Jis sako, kad nanovamzdeliai kaip medžiaga yra įdomi alternatyvi medžiaga, skirta formuoti ypač mažus, stabilius tranzistorius.
Tačiau nors pradinis susidomėjimas elektronikos nanovamzdeliais buvo susijęs su jų nanometriniu dydžiu, vis labiau domimasi jų naudojimu analoginiams elektroniniams prietaisams, sako Burke. Dabar yra prognozių, kad nanovamzdeliai iš tikrųjų pranoks įprastinius analoginius tranzistorius, sako jis.
Rogerso radijas yra gana didelis, kiekvienas tranzistorius susideda iš tūkstančių anglies nanovamzdelių. Tačiau jis sako, kad yra daug vietos juos sumažinti, ypač dėl to, kad tarp kai kurių nanovamzdelių yra palyginti dideli tarpai. Taigi turėtų būti galimybė juos supakuoti tankiau. Idealiu atveju norėtumėte, kad nanovamzdeliai būtų vienas šalia kito, sako Rogersas. Jis ir jo kolegos dabar kuria integruotas grandines, kuriose yra iki 100 šių tranzistorių.