دستگاه های مبتنی بر نیمه هادی ها و کاربردهای فناوری نانو

نانوتکنولوژی اکنون حوزه کلیدی فناوری برای ایجاد و دستکاری مواد در مقیاس نانومتر، که یا از پایین به بالا از گروه های تک اتم به مواد حجیم یا از بالا به پایین که مواد حجیم را به یک گروه کاهش می دهد،است. امروزه از اتم برای ساخت بسیاری از دستگاه های الکترونیکی کارآمد که نسبت سطح به حجم بسیار بزرگی دارند استفاده می شود، این باعث می شود تعداد زیادی اتم سطحی ایجاد شود و در نتیجه خواص مواد وابسته به سطح بیشتر شود، به ویژه این فناوری در صنعت نیمه هادی یا صنعت سلول های خورشیدی استفاده می شود. هنگامی که اندازه مواد نیمه هادی کاهش می یابد، به دلیل مساحت سطحی بزرگ یا اندازه کوانتومی آنها خواص فیزیکی و شیمیایی آنها به شدت تغییر می کند. در حال حاضر، نانومواد نیمه رسانا هنوز در مرحله تحقیقاتی هستند، اما آنها برای برنامه های کاربردی در بسیاری از زمینه ها، دستگاه های نانو ساطع کننده نور، فناوری لیزر، قطعا منجر به پیشرفت های قابل توجهی درصنعت نیمه هادی و توسعه بیشتر فناوری نانو خواهد بود. در دستگاه های الکترونیک نوری مانند سلول های خورشیدی و آشکارسازهای نوری، بخشی از جفت های الکترون-حفره به اصطلاح حامل های داغ با انرژی جنبشی اضافی تولید می شوند که معمولا به صورت گرما از دست می رود. هدف طولانی مدت برای برداشت این انرژی اضافی جهت بهبود عملکرد دستگاه بسیار چالش برانگیز است، که عمدتا به دلیل ماهیت بسیار کوتاه مدت حامل های گرم است. بنابراین، تلاش ها بر ایجاد ساختارهای ناهمسانی متمرکز است که امکان استخراج حامل گرم را در مقیاس های کوتاه مدت فراهم می کند. اخیرا، نانوسیم های نیمه رسانا به عنوان یک سیستم امیدوارکننده برای دستیابی به این اهداف پدیدار شده اند، زیرا فرصت های منحصربه فردی را برای مهندسی ناهم ساختار و همچنین برای ویژگی های صوتی اصلاح شده بالقوه ارائه می دهند که می تواند منجر به افزایش زمان آرامش شود. در دهه های اخیر توسعه علم نانو بطور شگرفی بر روند پیشرفت نیمه رساناها تاثیر گذار بوده که در این مطالعه مروری به پاره ای از آنها می پردازیم و کاربردهای نانوتکنولوژی در صنعت نیمه هادی ها و چالشها و فرصتهای موجود در این زمینه را بررسی می کنیم.

Keywords:

نیمه رساناها , فناوری نانو , سلول های خورشیدی , بیو حسگرها.