كان علماء "MISiS" من NUST هم أول من درس في العالم مادة أشباه الموصلات أحادية البعد
باستخدام طريقة التقسيم الميكانيكي الجزئي ، والتي تم اكتشاف استخدام الجرافين في وقت واحد ، تم الحصول على مادة شبه موصلة أحادية البعد جديدة لأول مرة في العالم من مواد اصطناعية Ta-Pd (Pt) -Se. سيقلل استخدامه في الإلكترونيات الدقيقة من الدوائر الإلكترونية إلى المقياس النانوي ويزيد من سرعة الأجهزة. تم إجراء الجزء النظري من الدراسة من قبل علماء مختبر "المواد النانوية غير العضوية" للبنية التحتية "علم المواد النظرية للبنى النانوية" من NUST "MISiS" تحت إشراف بافل سوروكين ، دكتور في الفيزياء والرياضيات . تم تنفيذ الجزء التجريبي من العمل من قبل الزملاء الأمريكيين في جامعة تولين بتوجيه من البروفيسور جيانغ وي. نتائج دراسة فريدة نشرت في المجلةرسائل نانو .
واجهت مشكلة الحصول على أشباه الموصلات أحادية البعد العلماء لفترة طويلة. إن إنشاء مثل هذه المواد ، مجال التطبيق الرئيسي هو الإلكترونيات الضوئية والإلكترونيات الدقيقة ، سيزيد السرعة ويقلل من استهلاك الطاقة للأجهزة. غالبًا ما يتيح لك تقليل حجم المواد تحقيق خصائص إلكترونية وبصرية وميكانيكية وكيميائية وبيولوجية استثنائية بسبب الحجم وتأثيرات السطح.بدأ البحث المكثف في هذا الاتجاه في عام 1991 ، عندما تم تحديد البنية السداسية للأنابيب النانوية الكربونية ، مما جعل من الممكن التحدث عن فئة جديدة من المواد النانوية أحادية البعد التي من المحتمل أن يتم استخدامها في الإلكترونيات النانوية. بعد تلقي الجرافين في عام 2004 ، جرت محاولات لقطعه إلى مادة نانوية شبه موصلة أحادية البعد ، ولكن حساسية الخصائص الموصلة للشرائط التي تم الحصول عليها لعرض الحواف وبنيتها لا تسمح لنا بالتحدث عن وعدها في مجال الإلكترونيات. كما جرت محاولات للحصول على شرائط من أشباه الموصلات ثنائية الأبعاد - مركبات ثنائي كلوريد كيميائية انتقالية ، لأنها تتكون من ثلاث طبقات ذرية مرتبطة بالكيماويات ، والتي تبين أنه من الصعب جدًا قطعها نوعًا ما إلى شرائط.بما أن الطريقة التقليدية - قطع المواد ثنائية الأبعاد - لم تنجح في الحصول على أشباه الموصلات أحادية البعد ، فإن التعاون العلمي بين المجموعات البحثية لـ NUST “MISiS” وجامعة تولين تناول المشكلة من جانب مختلف تمامًا. تقرر البحث عن بلورة تتكون من بنية نانوية أحادية البُعد ضعيفة الارتباط (كما في حالة الجرافيت تتكون من صفائح من الجرافين) من أجل تطبيق نفس طريقة الانشقاق الميكانيكي الصغير (طريقة الشريط اللاصق) عليها.كانت هذه المواد Ta 2 Pt 3 Se 8 (التنتالوم والبلاتين والسيلينيوم) و Ta 2 Pd 3 Se 8(التنتالوم والبلاديوم والسيلينيوم) ، تم تصنيعه منذ أكثر من 30 عامًا ، ولكن لا يزال غير مستخدم على نطاق واسع. لها بنية مثيرة للاهتمام للغاية: يمكن تمثيلها كأشرطة مترابطة بشكل فضفاض بعرض نانومتر.وفقا لرئيس المجموعة العلمية بافيل سوروكين ،"إن تفرد عملنا في حداثته - لقد أظهرنا أنه من أجل الحصول على النتيجة المرجوة ، نحتاج إلى النظر في المشكلة من زاوية مختلفة: لا تحاول قطع المواد الموجودة ، ولكن انظر حولك وابحث عن مادة أخرى ذات بنية ذرية مناسبة. لحل مشكلتنا ، كانت الهياكل النانوية لتكوين Ta-Pd-Se و Ta-Pt-Se مناسبة بشكل مثالي ، حيث أعتقد أننا سنجد العديد من الخصائص الأكثر إثارة للاهتمام فيها. "
Ta-Pd-Se 2.1 – . – Ta2Pd3Se8
تم إجراء التجارب على بلورات Ta-Pd (Pt) من قبل فريق أمريكي من العلماء. تم إجراء العمل النظري بالتوازي في NUST “MISis”. كانت نتائج الدراسات التجريبية ، بما في ذلك البيانات من الفحص المجهري الإلكتروني ، متوافقة تمامًا مع النتائج النظرية. انشقاق Ta-Pd (Pt) - جعل من الممكن الحصول على أسلاك نانوية تتكون من عدة شرائط نانوية لها منطقة ممنوعة مباشرة من أجل 1 إلكترون فولت (eV). ابتكر الباحثون ترانزستورًا استنادًا إلى الهياكل النانوية التي تم الحصول عليها ، حيث كانت الحركة المقاسة تجريبًا لحاملات الشحن 80 سم 2 ب -1 ثانية -1كما لاحظ رئيس جامعة NUST “MISiS” Alevtina Chernikova ،« « » « », - – «» . Scopus Award Russia 2015 « ».
Source: https://habr.com/ru/post/ar397213/
All Articles