Silikon üzerinde nanotel cihazlar geliştirmek

Bilim haberleri / Pazartesi, 19 Mayıs 2008 02:55

Harvard (ABD), (Almanya)Jena ve Bremen Üniversitelerinden araştırmacılar nano tellerden oluşturulan fotonik ve elektronik tümleşik devrelerin ileride ticari olarak kitlesel üretimine olanak verecek yeni bir yöntem geliştirdiler.

Yarıiletken nanoteller (insan saçının binde biri kalınlığında çubuklar) ucuz kimyasal yöntemler kullanılarak büyük miktarlarda üretilebilir olmalarına karşın, onları işgörebilir devreler halinde bir araya getirecek güvenilir ve kontrollü stratejiler başlıca sorunu oluşturuyordu.

Araştırma ekibi, silikon devrelerin imalatında ve devre şemasının malzeme üzerine ışık kullanılarak aktarıldığı "fotolitografi" de kullanılan, "Spin-on-glass" (bir yalıtkan kaplama yöntemi) teknolojisinden yararlanılarak tümleşik nanotel cihazların silikon üzerinde nasıl büyük hacimde ve düşük maliyetle üretileceğini gösterdiler.

Bizim üretim yöntemimizin nanotellerin alt malzeme üzerinde geometrik düzenlenişlerinden bağımsız olması sebebiyle, daha ileride birleştirme işlemi için nano tellerin daha büyük alanlar üzerinde kontrollü olarak yerleştirilmesi ve hizalanması işlemlerinden birisini düşünüyoruz diyen araştırma ekibinden Federico Capasso, bu süreçlerin birleştirilmelerinin kısa süre sonra standart üretim düzeni içinde tümleşik "nanotel fotonik devrelerin" gereken kontrolünü sağlayacağını belirtiyor.

Ekibin nanotel aygıtlarının yapısı sandviç geometrisine dayanıyor; bir nanotel, alt ve üst temel bağlantı noktası olarak iş görecek oldukça iletken bir malzeme arasına yerleştirilir, "spin-on glass", malzemelerin birbirlerine değip kısa devre yapmaması için ayırıcı katman olarak kullanılır. Sonuç olarak akım nanoteller boyunca düzgün olarak akabilir. Bu aygıtlar ışık rengi kullanılan yarıiletken nanotel türüne bağlı olarak değişen LED'ler (ışık saçan diyotlar /light-emitting diodes) olarak iş görebilir.

Tekniklerinin ölçeklenebilirlik olasılığını göstermek için ekip, çinko oksit nanotelleri silikon katmanlar üzerinde kullanarak yüzlerce morötesi LED üretmiş.

Ekibin geliştirdiği yöntem nanotellerin elektronik ve fotonikte yaygın olarak kullanılan malzemelerden yapılabilir olması nedeniyle silikon teknolojisiyle birlikte morötesinden kızılötesine bütün tümleşik ışık saçanlar için büyük olanaklar vaadediyor.

Ekip, nanotelleri mevcut silikon katmanlar üzerinde elektriksel bağlantı elemanı olarak kullanmak amacıyla yeni yöntemleri üzerinde daha ileri geliştirmeler planlıyor.

Harvard Mühendislik Okulu ve Uygulamalı Bilimler'den Prof. Carsten Ronning, Bu gibi bir ilerlemenin, yüksek yoğunluklu optik iç bağlantılar oluşturmak için tasarlanmış son derece küçük nano boyutlarda lazerler veya çip üzerinde kimyasal algılayıcılar gibi tümleşik devrelerin tamamen yeni bir sınıfının geliştirilebilmesine öncülük edebileceğini vurguluyor.

Araştırmacılar buluşlarına ABD patenti almak için başvuruda bulunurken, araştırmanın sonuçları Nano Letters dergisinde yayımlanacak. Araştırma, (ABD) "National Science Foundation(NSF)" ile "German Research Foundation" tarafından destekleniyor.

Kaynak:Harvard University (2008, May 11). Method For Integrating Nanowire Devices Directly Onto Silicon Developed. ScienceDaily. Retrieved May 12, 2008, from http://www.sciencedaily.com/
releases/2008/05/080508164412.htm