برترین کاربران هفتگی این مقاله

از ۱۳۹۷/۰۵/۲۰ تا ۱۳۹۷/۰۵/۲۶

هیچ کاربری در این بازه زمانی وجود ندارد

آمار مقاله
  • بازدید کل ۲,۶۷۴
  • بازدید این ماه ۴۴
  • بازدید امروز ۱
آمار آزمون مقاله
  • کل شرکت کنندگان ۰
  • قبول شدگان ۰
  • شرکت کنندگان یکتا ۰
  • میانگین درصد شرکت کنندگان ۰
واژه نامه فناوری نانو

نانو

nano

پيشوندي به معناي يک بيليونم يا (000،000،000،1/1). در متون فناوري‌نانو، معمولا براي مشخص کردن يک واحد اندازه‌گيري برابر با 10 به توان منفي 9 متر استفاده مي‌شود.

سطح مقاله

ویژه المپیاد دانش‌آموزی

طرح درس

منابع پیشنهادی نهمین المپیاد دانش آموزی نانو

نویسندگان
امتیاز کاربران

روش‌های ساخت نقاط کوانتومی

مقدمه:

     برای ساختن نقاط کوانتومی می‌توان هم از روش‌های بالا به پایین و هم از روش‌های پایین به بالا استفاده کرد. روش‌های پایین به بالا امکان تولید انبوه و ارزان نقاط کوانتومی را ایجاد کرده‌اند. مزیت استفاده از روش‌های بالا به پایین، در امکان کنترل بیشتر محل نقاط کوانتومی و جاسازی آنها درون مدارهای الکترونیکی یا ابزارهای آزمایش است.
1- انواع روش های ساخت نقاط کوانتومی

1-1- سنتز کلوئیدی

     یکی از روش‌های پایین به بالای تولید نقاط کوانتومی، سنتز کولوئیدی است. در سنتز(ساخت) کلوئیدی، نمک‌های فلزی به صورت محلول تحت شرایط کنترل شده‌ای، به حالت بلوری درمی‌آیند. سنتز نقاط کوانتومی کلوئیدی در سیستمی سه جزئی متشکل از پیش‌سازها، سورفکتانت آلی و حلال صورت می‌پذیرد. مهم‌ترین مرحله در این روش جلوگیری از بزرگ شدن بیش از حد بلورهای نانومتری است که با تغییر دما یا افزودن مواد خاتمه ‌دهنده‌ی واکنش یا تثبیت‌کننده‌ها صورت می‌گیرد. در این حالت، برای جلوگیری از به‌هم‌پیوستن ذرات کوانتومی( یا به عبارت دیگر آگلومره شدن)، آنها را با یک لایه از سورفکتانت‌ می‌پوشانند.

filereader.php?p1=main_3416a75f4cea91095

1-2- روش ساخت فرآوری

     روش ساخت فرآوری، یک روش تحت رویکرد بالا به پایین است که طی آن نقاط کوانتومی به صورت نقطه به نقطه روی سطوح سیلیکون حک می‌شوند؛ این کار با استفاده از لیتوگرافی در ابعاد بسیار ریز امکان‌پذیر است.
در این روش تشعشعی از یک باریکه الکترونی، اتم‌های خنثی، یون‌های باردار و یا پرتو الکترومغناطیس، از میان یک صفحه تخت سوراخ داری به یک سطح پوشش داده شده با یک ماده حساس به نور(رزیست) تابانده می‌شود؛ سپس لایه مقاوم(رزیست) برداشته شده و روی سطح زیرین آن چند عملیات شیمیایی جهت تولید نانوساختار نهایی صورت می‌گیرد. معمولا رزیست را از جنس پلیمر پلی متیل متاکریلات [C5O2H8]n انتخاب می‌کنند.

filereader.php?p1=main_a1d0c6e83f027327d

در این روش، می‌توان به ‌دقت محل قرارگیری نقاط کوانتومی را کنترل کرد و با طراحی مدارهای مناسب در اطراف آنها، بین یک یا چند نقطه کوانتومی و دنیای ماکروسکوپی ارتباط برقرار نمود.

1-3- روش خودآرایی ویروسی

     روش خودآرایی ویروسی، یک رویکرد پایین به بالا در ساخت نقاط کوانتومی محسوب می‌شود. طی آن، ساختارهای کریستالی مایع از ویروس‌های خودرو که به طریق ژنتیکی دستکاری شده‌اند؛ سطوح نیمه‌هادی‌های به خصوصی نظیر Zns و CdS را از طریق روش انتخابگری تشخصی داده و شناسایی می‌کنند. این ساختارهای ویروسی از طریق کنترل غلظت محلول، مقاومت یونی محلول و میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده بر محلول، قابل کنترل هستند.
در نهایت، ساختار کریستال مایع از ویروس، در اطراف سطوح نیمه‌هادی شناسایی شده آرایش می‌یابد و منجر به تولید نقاط کوانتومی می‌شود.

1-4- روش خودآرایی الکتروشیمیایی

     این روش در دسته روش‌های پایین به بالا قرار می‌گیرد و مبتنی بر نشاندن لایه‌های نازک بر سطوح نیمه‌هادی است. در این روش می‌توان با توقف فرآیند در زمان رسیدن به ابعادی مشخص، اندازه نقاط و ساختار مد نظر را کنترل نمود.

1-5- روش سنتز نقاط کوانتومی بدون کادمیوم


     اهمیت این روش به علت اثرات مخرب زیست محیطی ناشی از استفاده فلزات سنگین همچون کادمیوم است.

1-6-روش رشد همبافته

     این روش مبتنی بر رشد همبافته خوشه‌ها بر یک سطح است و بر اساس عوامل مختلفی که در آن دخیل هستند خود به چند گونه مختلف تقسیم‌بندی می‌شود. اساس این روش آن است که یک لایه نازک در محدوده کریستالی(بلوری) با اندازه ابعاد اتمی را در یک فاز مایع یا بخار بر سطحی متراکم کرده و به گستره وسیعی از نقاط کوانتومی منظم دست پیدا می‌کنند.

1-7- روش کاشت یونی

     در این روش با استفاده از ولتاژهای بالای انرژی اقدام به کاشت یون بر یک سطح جامد نموده و نقاط کوانتومی منظمی حاصل می‌گردد. در این روش می‌توان ابعاد نقاط کوانتومی و فواصل میان آنها را به دقت کنترل نمود. در زیرشماتیکی از دستگاه کاشت یونی که نمایشگر روند کاری آن نیز هست آورده شده است.

filereader.php?p1=main_17e62166fc8586dfa

شکل1- شماتیکی از دستگاه کاشت یونی جهت تولید نقاط کوانتومی


منابـــع و مراجــــع

1- کتاب مقدمه‌ای بر نانومواد، تالیف چارلز پی پول، ترجمه نیما تقوی نیا

2- Zhen.Guo, Li.Tan, Fundamentals and application of Nano materials

3- A.K.Bandyopadhyay, Nano materials

4- Edited by Yory.Gogotsi, Nano materials Handbook

5- Klaus.D.Sattler, Hand book of NanoPhysics: Nano particles & Quantom Dots

6- www.wikipedia.org