پژوهشگران دانشگاه ايلي نويز، با مجتمع سازي يك منبع الكترون حالت جامد و يك قطعه ي پلاسماي ميكروحفره اي، ترانزيستور پلاسمايي توليد كرده اند كه مي تواند براي ساخت نمايشگرهاي صفحه تخت با وضوح بالاتر و قيمت و وزن پايين تر استفاده شود.

به گزارش خبرگزاري برق، الكترونيك و كامپيوتر ايران (الكترونيوز) ، گري ادن، استاد مهندسي برق و كامپيوتر و مدير آزمايشگاه مهندسي و فيزيك اپتيك دانشگاه ايلي نويز، گفت: "اين قطعه ي جديد قادر است هم جريان رسانايي پلاسما و هم انتشار نور را با ولتاژ اميتر 5 ولت يا كمتر كنترل كند."

درون اين ترانزيستور پلاسما يك پلاسماي ميكروحفره اي - يك قطعه ي الكترونيك-فوتونيكي كه در آن يك گاز (يك پلاسما) باردار شده با الكتريسيته توسط يك حفره ي ميكروسكوپيك احاطه شده است - قرار دارد. توان توسط دو الكترود تحت ولتاژهاي بالاتر از 200 ولت تامين مي شود.

ادن و دانشجوي وي، كوفنگ چن، ترانزيستور پلاسما را از ورقه هاي مس اندود ساختند كه در آن ها با استفاده از شيوه هاي استاندارد فوتوليتوگرافيك، ميكروحفره هايي به قطر 500 ميكرون ايجاد شده بود. منبع الكترون حالت جامد از يك ويفر سيليكوني ساخته شد كه توسط يك لايه ي نازك دي اكسيد سيليكون پوشانده شده بود.

ميكروحفره تقريبا به قطر يك تار موي انسان است و از مقدار كمي گاز پر شده است. وقتي كه با الكترون ها تهييج مي شود، اتم هاي پلاسما نور منتشر مي كنند. رنگ اين نور بستگي به اين دارد كه چه گازي در ميكروحفره قرار داده شود. براي مثال نئون نور قرمز و آرگون نور آبي منتشر مي كند.

دور پلاسما يك لايه ي مرزي نازك به نام غلاف قرار دارد. جريان الكتريكي درون غلاف توسط الكترون هاي با بار منفي حمل نمي شود بلكه يون هاي با بار مثبت اين كار را انجام مي دهند. يون ها با توجه به اينكه بسيار سنگين تر از الكترون ها هستند و لذا سخت تر شتاب مي گيرند، نيازمند يك ميدان الكتريكي بزرگ هستند كه با استفاده از يك افت ولتاژ بزرگ در غلاف توليد مي شود.

ادن - كه يكي از پژوهشگران آزمايشگاه علوم هم پايه و آزمايشگاه نانو فن آوري و ميكروي دانشگاه ايلي نويز نيز مي باشد - گفت: "ميدان الكتريكي شديد در غلاف پلاسما حركت الكترون ها را نيز بهتر مي كند. با تزريق الكترون ها از اميتر به غلاف، مي توانيم جريان الكترون ها را در پلاسما بطور قابل ملاحظه اي افزايش دهيم كه رسانايي و انتشار نور پلاسما را افزايش مي دهد."

به گفته ي ادن، در حالي كه پلاسماي ميكروحفره اي هنوز هم به ولتاژ بالاتر از 200 ولت براي انتشار نور و هدايت جريان نياز دارد، جريان و انتشار نور مي تواند توسط يك منبع الكترون كنترل شود كه با ولتاژ 5 ولت يا كمتر كار مي كند. جرياني كه از غلاف به سمت توده ي پلاسما ارسال مي شود مشخص مي كند كه چه مقدار جريان توسط دو الكترود راه انداز ميكروپلاسما حمل شده است.

در كار قبلي، گروه ادن لامپ هاي پلاسماي صفحه تخت توليد كردند كه در ساخت آن ها از دو ورقه ي فويل آلومينيومي استفاده شده بود كه توسط يك لايه ي دي الكتريك نازك از اكسيد آلومينيوم بدون ناخالصي از هم جدا شده بودند. بيش از 250 هزار لامپ مي توانند در يك پانل قرار داده شوند. و به خاطر اينكه پلاسماهاي ميكروحفره اي مي توانند در فشار اتمسفري كار كنند ديگري نيازي به تكه هاي ضخيم شيشه براي بسته بندي آنها وجود ندارد. اين صفحه هاي پلاسماي سبك وزن كمتر از يك ميليمتر ضخامت دارند.

ادن افزود: "توانايي كنترل هر پلاسماي ميكروحفره اي بطور مستقل مي تواند صفحه ي پلاسماي ما را تبديل به نمايشگرهاي پلاسما با وضوح بالاتر و قيمت كمتر كند. ترانزيستور پلاسما مي تواند براي كاربردهايي كه در آن مي خواهيد از ولتاژ كوچك براي كنترل توان زياد استفاده كنيد نيز به كار برده شود."

ادن و چن ترانزيستور پلاسما را در مجله ي Applied Physics Letters شرح دادند. اين كار توسط اداره ي تحقيقات علمي نيروي هوايي آمريكا پشتيباني شد.

لینک دائمی | نسخه مناسب چاپ | ارسال لينك اين صفحه به دوستان |