มีประโยชน์หลายอย่างในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ แต่การขาดวิธีการที่มีประสิทธิภาพในการเตรียมแถบคาร์บอนที่แคบเป็นพิเศษเหล่านี้ทำให้การใช้งานของพวกเขาจำกัด นักวิจัยในจีนและสหรัฐอเมริกาได้พบวิธีแก้ปัญหาใหม่แล้ว ด้วยการบีบท่อนาโนคาร์บอนในเซลล์ทั่งเพชร ทีมงานจึงผลิต GNR ของเซมิคอนดักเตอร์ขนาดกว้างต่ำกว่า 10 นาโนเมตรที่มีขอบปิดเรียบ
ระดับอะตอม
และมีข้อบกพร่องเล็กน้อย ซึ่งอาจเป็นการปูทางไปสู่การนำวัสดุดังกล่าวไปใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้น
ในรูปแบบมาตรฐาน กราฟีน (แผ่นคาร์บอนสองมิติ) เป็นโลหะกึ่งโลหะที่ไม่มีช่องว่างระหว่างแถบตัวนำ วิธีหนึ่งในการเปลี่ยนให้เป็นเซมิคอนดักเตอร์ด้วยแบนด์แกป ซึ่งเป็นขั้นตอนที่จำเป็นก่อนที่จะเปิดและปิด
อุปกรณ์ที่ทำจากเซมิคอนดักเตอร์ได้ คือการลดขนาดลงอีกโดยทำให้เป็น GNR จากการศึกษาพบว่า GNR ที่มีความกว้างน้อยกว่า 10 นาโนเมตรเป็นสารกึ่งตัวนำทั้งหมด ยังดีกว่า GNR ที่มีความกว้าง 5 นาโนเมตรหรือน้อยกว่านั้นจะมีแบนด์แกปที่ใหญ่พอที่จะตอบสนองความต้องการของอุปกรณ์ลอจิก
ที่มีประสิทธิภาพสูงสิ่งที่จับต้องได้คือคุณสมบัติการขนส่งอิเล็กตรอนของ GNR ขึ้นอยู่กับความเรียบของขอบอย่างมาก ความหยาบเล็กน้อยจะทำให้อิเล็กตรอนกระจัดกระจาย ซึ่งจะทำให้การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนของนาโนริบบอนลดลง และน่าเสียดายที่ GNR คุณภาพสูงและแคบเป็นพิเศษนั้นผลิตได้ยาก
โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากขอบของมันจำเป็นต้องเรียบตลอดความยาวของริบบิ้นยาว จากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบนกลยุทธ์ในการสร้าง GNR ที่มีความกว้างน้อยกว่า 10 นาโนเมตรแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ จากบนลงล่างและจากล่างขึ้นบน ตัวอย่างของกลยุทธ์จากบนลงล่าง ได้แก่ การใช้อัลตราซาวนด์
เพื่อขจัดกราไฟต์ที่ขยายได้ เริ่มต้นด้วย GNR ที่กว้างขึ้นและลดขนาดลงด้วยการกัดด้วยเฟสแก๊ส การใช้หน้ากากเส้นลวดนาโนเพื่อสร้างรูปแบบที่แคบและคล้ายแถบในกราฟีนสองมิติ และการพิมพ์หินนำโดยกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกน ปัญหาของวิธีการเหล่านี้ นักวิจัยของจีนซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาใหม่
อธิบายถึง
ปัญหาของวิธีการเหล่านี้ นั่นคือ พวกเขามักจะสร้าง GNR ที่มีขอบขรุขระและมีข้อบกพร่องมากมาย ซึ่งลดการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนของโครงสร้างลงอย่างมาก “ขอบที่ไม่สม่ำเสมอระหว่าง GNRs ยังส่งผลให้โครงสร้างและคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของ GNRs เปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก” เขากล่าวเสริม
ในส่วนของกลยุทธ์จากล่างขึ้นบนรวมถึงการสังเคราะห์นาโนริบบอนจากสารละลายหรือการใช้เทคนิคที่เรียกว่าการประกอบพื้นผิวช่วย น่าเสียดายที่โครงสร้างนาโนที่สร้างขึ้นโดยใช้กลยุทธ์เหล่านี้ยังต้องทนทุกข์ทรมานจากการเคลื่อนตัวของพาหะที่ต่ำ และโดยทั่วไปแล้วพวกมันจะสั้นและยาว
เพียงแค่หลายสิบนาโนเมตร ริบบอนนาโนแบบปิดขอบเรียบที่แคบกว่า 5 นาโนเมตรในทางตรงกันข้าม เทคนิคใหม่จากบนลงล่างที่พัฒนา และเพื่อนร่วมงานสร้างนาโนริบบอนแบบปิดขอบที่เรียบระดับอะตอมที่มีความกว้างเพียง 1.4 นาโนเมตร ซึ่งแคบที่สุดที่มีรายงาน ที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยใช้วิธีการจากบนลงล่าง
“นาโนริบบอนที่เตรียมไว้ยังมีช่องว่างขนาดใหญ่และการเคลื่อนย้ายพาหะสูง ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประดิษฐ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และออปโตอิเล็กทรอนิกส์ประสิทธิภาพสูง เช่น ทรานซิสเตอร์ภาคสนาม” ในการสร้าง GNR นักวิจัยได้ทดลองท่อนาโนคาร์บอนผนังชั้นเดียวและสองชั้น (CNTs)
ที่ความดันสูงถึง 22.8 GPa ในเซลล์ทั่งเพชร หลังจากใส่ CNTs เข้าไปในห้องตัวอย่างที่กึ่งกลางของปะเก็นทังสเตนที่เยื้องไว้ล่วงหน้า พวกเขาบีบอัดปะเก็นระหว่างทั่งสองอัน ทำให้ชุดความร้อนสูงถึง 220 °C สำหรับแรงดันสูงสุด การใช้ รามานสเปกโทร สโกปีในแหล่งกำเนิดผ่านหน้าต่างเพชร (โปร่งใส)
นักวิจัย
พบว่าวิธีนี้ให้ผลผลิตค่อนข้างสูง โดยเปลี่ยนวัสดุเริ่มต้นได้ถึง 54% ให้กลายเป็นนาโนริบบอนแบบปิดขอบ วิธีการเดียวกันนี้สามารถใช้เพื่อประดิษฐ์นาโนริบบอนที่เปิดขอบโดยใช้กรดไนตริกเป็นตัวออกซิแดนท์เพื่อกัดขอบของท่อนาโนที่ถูกบีบ เทคนิคนี้สามารถขยายออกไปได้ด้วยวิธีอื่นๆ
เช่น การทำริบบิ้นนาโนจากวัสดุที่ขึ้นรูปท่อนาโนอื่นๆ หรือการทำให้วัสดุฟูลเลอรีนอื่นๆ แบนราบ ปรับขนาดการสังเคราะห์ GNR ในการทดสอบคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของพวกเขา และเพื่อนร่วมงานได้สร้างทรานซิสเตอร์จากนาโนริบบอนแบบปิดขอบกว้าง 2.8 นาโนเมตร พวกเขาพบว่า
มีอัตราส่วนเปิด/ปิดมากกว่า 10 4และมีแบนด์แกปขนาดใหญ่ประมาณ 494 eV นอกจากนี้ยังมีความคล่องตัวของเอฟเฟกต์ภาคสนามสูงถึง 2443 cm 2 /V/s และค่าการนำไฟฟ้าของช่องสัญญาณในสถานะ 7.42 mS นักวิจัยกล่าวว่าขณะนี้พวกเขากำลังพยายามลดความดันที่จำเป็นในการบีบ CNTs
โดยการเพิ่มองค์ประกอบความเครียด “เบี่ยงเบน” หรือโดยการควบคุมอุณหภูมิที่การบำบัดด้วยความร้อนจะดำเนินการที่ความดันสูงสุด “ด้วยการใช้แรงดันที่ต่ำกว่า และต้องขอบคุณวิธีการของเราที่ให้ผลผลิตสูง เราจะสามารถเพิ่มขนาดการสังเคราะห์ GNRs ได้โดยใช้วิธีการทั่งหลายอันหรือการกดปริมาณมาก”
เฉินกล่าวของเซลล์ พวกเขาสังเกตเห็นว่าโครงสร้างทางอิเล็กทรอนิกส์ของ CNTs เปลี่ยนไปก่อนและหลังการบำบัดด้วยความดันสูง/ความร้อน และการเตรียมอาหารจำนวนมาก ตั้งแต่วิธีการล้างมือ ไปจนถึงชีวประวัติของนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส โจเซฟ ฟูริเยร์ ผู้ค้นพบสมการอนุพันธ์ย่อย
ของการแพร่กระจายความร้อนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า หนังสือเล่มนี้ยังเปิดเผยตำนานเกี่ยวกับอาหารบางอย่าง เช่น การยืนยันว่าไวน์แดงบางชนิดมีรสชาติดีขึ้นหากคุณเติมเกลือ และคุณสามารถทำให้ไวน์มีอากาศโดยการหวดในเครื่องปั่นอาหาร ปฏิกิริยาที่สำคัญต่ออาหารสมัยใหม่นั้นน่าตกใจหากผสมกันเป็นครั้งคราว ไมเคิล รูห์ลแมน นักเขียนด้านอาหารของสหรัฐฯ วิจารณ์หนังสือของนิวยอร์กไทม์ส
Credit : ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ / สล็อตแตกง่าย
