گام جديد دانشمندان در افزايش سرعت تراشه‌هاي کامپيوتري

[tanha.2011]

پژوهشگران دانشگاه کرنل موفق به ارائه روشي براي توليد ارزان‌تر و ساده‌تر ديودهاي نشر نوري مادون قرمز بسيار نازك سازگار با سيليكون شدند. به گزارش سرويس فناوري ايسنا، ديودهاي نشر نوري در طول موج‌هاي مادون قرمز داراي کاربردهاي بسيار جالبي هستند، از آنها مي‌توان در دستگاه‌هاي ديد در شب و سيستم‌هاي مخابرات نوري استفاده کرد. پژوهشگران دانشگاه کرنل روشي ارائه کردند که با استفاده از آن مي‌توان اين LEDها را به صورت ارزان‌تر و ساده‌تر توليد کرد. اين گروه تحقيقاتي به‌ رهبري «فرانک وايس» نتايج کار خود را در نشريه «Nature Nanotechnology» به چاپ رساندند. آنها براي توليد اين LEDهاي مادون قرمز از جنس نانوبلور سولفيد سرب موسوم به نقاط کوانتومي، از شيمي محلول استفاده کردند. اين فرايند که در آن طول موج نشر نور تنظيم مي‌شود، مبتني بر کنترل ابعاد نانوبلور است. نتيجه اين فرايند، بسيار خوب، اما گران‌قيمت است؛ به‌ طوري که اتم‌ها بايد يک به يک روي يکديگر رشد داده شوند که به آن اپيتاکسيال گفته مي‌شود. LEDهايي که با استفاده از نانوبلور توسط محققان دانشگاه کرنل ساخته شده، داراي درخشندگي مانند LEDهاي اپيتاکسيال است، با اين تفاوت که در دماي پايين و با استفاده از فرايند مبتني بر محلول توليد مي‌شود که بسيار ارزان است. «وايس» مي‌گويد: LEDهايي که از بلورهاي آرسنيد گاليوم اينديوم ساخته مي‌شود، نمي‌تواند روي سيليکون رشد کند؛ زيرا ساختار بلوري متفاوتي دارد. بنابراين هيچ راهي وجود ندارد که به‌ صورت طبيعي بتوان مواد نشرکننده نور را روي سيليکون توليد کرد. عبور الکترون از ميان نانوبلور کار بسيار دشواري است، اما محققان با يک روش هوشمندانه اين کار را به انجام رساندند. آنها با تغيير مولکول‌هاي سطحي، فاصله ميان نانوبلورها را تغيير دادند. زنجيره کربني بلندتر موجب فاصله بيشتر مي‌شود که در نهايت کارايي نشر نور را تحت تاثير قرار مي‌دهد. با تغيير نيم نانومتر در اين فاصله، کارايي دستگاه 100 برابر بيشتر مي‌شود. در اين پروژه فاصله بهينه نانوبلورها بدست آمده است. براي تعيين اين فاصله آنها از فناوري پراش اشعه ايکس استفاده کردند. از آنجايي که پژوهشگران از روش محلول براي توليد اين ساختارها استفاده کردند، بنابراين مي‌توان آن را براي مواد مختلف به‌ کار گرفت. براي مثال مي‌توان آن را براي رنگ آميزي سطح سيليکون استفاده کرد. اگر اين فناوري تجاري‌سازي شود، آن گاه مي‌توان به‌ جاي سيم‌هاي الکتريکي از ارتباط دهنده‌هاي نوري استفاده کرد که با اين کار چالش بزرگي بر سر راه افزايش سرعت تراشه‌هاي کامپيوتري برداشته مي‌شود. اين پروژه توسط بنياد علم حمايت مالي شده است.