روشی برای تولید لایه‌های نازک به ضخامت دو مولکول ارائه شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، تولید لایه‌های نازک با ضخامت نانومتری به‌صورت کنترل شده کاری چالش برانگیز است. محققان دانشگاه توکیو روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان لایه‌های بسیار نازک به ضخامت دو مولکول را در مقیاس وسیع تولید کرد. این لایه‌های نازک ضخامت ۴.۴ نانومتری داشته و با استفاده از فناوری پردازش سیال تولید می‌شوند که روشی استاندارد و کم هزینه محسوب می‌شود.

شانتو آریا از محققان این پروژه می‌گوید: «ما می‌خواهیم برای ادوات الکترونیکی غشای نازک بسازیم؛ غشائی که انعطاف‌پذیر، مستحکم، حساس و بسیار نازک باشد. ما روشی برای طراحی دولایه‌های مولکولی نیمه‌هادی پیدا کردیم که به ما اجازه می‌دهد تا این غشاء‌ها را در مقیاس انبوه در حد ۱۰۰ سانتیمتر مربع تولید کنیم. این غشاء‌ها می‌توانند به‌عنوان ترانزیستور لایه‌ی نازک با عملکرد بالا استفاده شوند.»

پدیده‌ای موسوم به خنثی‌سازی ژئومتریک مسئول موفقیت این فرآیند است. در این پدیده، شکل مولکول موجب می‌شود تا امکان ایجاد چند لایه روی هم وجود نداشته باشد. فیلم تولید شده شفاف بوده و جاذبه و دافعه‌ای میان مولکول‌ها وجود دارد. ساختار کل مولکول به‌صورت دولایه بوده و از پایداری بالایی برخوردار است. روش‌های متداول تولید دولایه‌های مولکولی نیمه‌هادی به‌گونه‌ای است که امکان کنترل ضخامت بدون ایجاد ترک وجود ندارد.

اما این روش به‌گونه‌ای است که می‌توان فیلم نهایی را کنترل کرد. از این فیلم می‌توان در حوزه‌هایی نظیر الکترونیک انعطاف‌پذیر یا ادوات شناسایی مواد شیمیایی استفاده کرد. خواص نیمه‌هادی این فیلم دلیل کاربرد‌های آن است. سرعت تولید دولایه مولکولی این گروه تحقیقاتی بسیار سریع‌تر از لایه‌های نازک سیلیکونی آمورف است که برای ترانزیستور‌ها استفاده می‌شود.

محققان این پروژه قصد دارند این تحقیقات را ادامه دهند تا به بررسی خواص دولایه‌های تولید شده با استفاده از پدیده خنثی‌سازی ژئومتریک بپردازند. آن‌ها به دنبال کشف پتانسیل‌های کاربردی این لایه‌های نازک در بخش شناسایی مواد شیمیایی هستند.