مقاله الکترونیک مولکولی

خرید این محصول

» :: مقاله الکترونیک مولکولی

فهرست موضوعی:

چکیده .......................................................................................................................................................................................................... 3

فصل اول: الکترونیک مولکولی ................................................................................................................................................................ 5

     برنامه های کاربردی از بستر نازک الکترونیک مولکولی .............................................................................................................. 7

دوران دوم: الکترونیک صفت مولکولی ....................................................................................................................................................... 8

     بخش اول: مفهوم الکترونیک تک مولکولی ................................................................................................................................... 9

1.       انتقال الکترون ها از جاده  تک مولکول عوامل موثر در مقاومت بتن ...................................................................... 11

2. محاصره کولن ........................................................................................................................................................................ 12

3.       ترازهای فرمی از الکترودها و مرز اوربیتال مولکولی ...................................................................................................... 13

     بخش دوم: تکنیکهای اندازه گیری رسانایی الکترون منفرد ................................................................................................... 15

           روش اسکن پروب ( کاوشگر ) ............................................................................................................................................. 15

     بخش سوم: شکست جایگاه اتصال مربوط به‌مکانیک کنترل شده  ......................................................................................................... 17

     بخش چهارم: دیگر اتصالات صفت مولکول ................................................................................................................................... 18

دوران سوم:تک مولکول ........................................................................................................................................................................... 19

1. سیم های مولکولی ............................................................................................................................................................... 21

2.       ترانزیستور .............................................................................................................................................................................. 22

3. رکتیفایر .................................................................................................................................................................................. 24

4.       کلید های مولکولی ............................................................................................................................................................ 25

5. گیت های اسم مولکول ................................................................................................................................................   26

نتیجه گیری ............................................................................................................................................................................................. 27 

چکیده:

علم الکترونیک دارای دو پرش انبوه بزرگ در تاریخ کوچک اما بسیار پر تلاطم خود است .
۱. ساختن ترانزیستور
۲. ساختن اولین مدار مجتمع شامل یک خزانه‌دار و مقاومت و ترانزیستور

الکترونیک مولکولی یک رویکرد جدید است که به ماده‌ها اولیه و اصول عملکرد جدید احتیاج دارد و می‌توان گفت انگیزه‌ای برای شناخت و استفاده از آنچه در مولکول‌های مواد اتفاق می‌افتد است . در مقیاس‌های کوچک تر از نانو، ایده استفاده از یک یا چند مولکول به‌عنوان یک سوئیچ به‌نظر بسیار جالب‌تر از امعان بن‌بست‌های ماسفتی می‌باشد . این کار علاوه بر کوچک شدن ابعاد سرعت را بسیار بابرکت کرده است همچنین ارزان‌تر است و طبع آن روش‌ها و پیچیدگی‌ها بسیار دشوار می‌شود. (الکترونیک مولکولی هنوز در حال تحقیق در مورد روش‌های ساخت می‌باشد. که به‌نظر می‌رسد به سمت زودی بر آن استیلا و به سمت ساخت مدار مجتمع با این تکنولوژی برود)

 همان کوه طور که می‌دانیم آیین لیتوگرافی نوری برای ساخت مدارات الکترونیکی مجتمع با چالش‌های اساسی و جدی روبرو شده است. محدودیت‌های فناوری از یک جانب و چالش‌های کوانتومی از سوی دیگر توسعه‌ی نانوالکترونیک را با دشواری روبرو کرده است . در این میان دانشمندان به ایده‌ها و روش‌های جایگزین و جدیدی می‌اندیشند که محدودیت‌های روش لیتوگرافی نوری را ندارد. یکی از این روش‌ها، ساختن و استفاده از مولکول‌هایی است که رفتاری مشابه اقدام کلید زدن ترانزیستورها داشته باشند. در واقع دانشمندان قصد دارند با طراحی، ساختن و استفاده از این مولکلول‌ها، آن‌ها را جانشین ترانزیستورهای سیلیکونی کنند. این ایده را الکترونیک مولکولی می‌گوییم. این رفتار می‌تواند مبنایی برای پردازش اطلاعات باب رایانه‌ها و ذخیره‌ی داده‌ها در حافظه‌ها قرار گیرد .

مولکول‌هایی که در الکترونیک مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرند بایستی شرایطی داشته باشند. این مولکول‌ها باید دارای دو شکل متفاوت باشند که میانجیگری یک محرک خارجی نظیر پرتو یا ولتاژ تغییر شکل دهد. این تغییر چهره باید برگشت‌پذیر بازهم باشد. در واقع مولکول در یک حالت به سمت عنوان پوچ ( zero) و باب یک حالت به عنوان یک ( one) رفتار می‌کند. اقدام برگشت‌پذیری مولکول بازهم باید بسیار سریع باشد به گونه‌ای که بتواند در مدارات الکترونیکی مجتمع، مفید واقع شود. همچنین پایداری و مخصوصا پایداریِ گرمایی ایضاً آژانس مهمی است. یعنی این مولکول‌ها باب برابر تغییرات دمایی نباید از شکلی به چهره دیگر تغییر شکل دهند. چرا که در مدارات انجمن محدوده‌ی تغییرات دمایی بسیار زیاد است و باب صورت تغییر شکل مولکول‌ها، اطلاعات آن‌ها از دست می‌رود.

مثلا مولکول آزوبنزن ، در ابتدا نمونه‌ای مناسب به نظر می‌رسد. مولکول آزوبنزن دارای دو ایزومر سیس و ترانس است که تمام کدامیک دارای دو طول متفاوت است. حرف درخشیدن نور فرابنفش با طول موج 313 نانومتر، ایزومر ترانس به ایزومر سیس تغییر شکل می‌دهد و با تابیدن نور فرابنفش با طول موج بیش‌تر از 380 نانومتر، ایزومر سیس به ایزومر ترانس تغییر شکل می‌دهد. بنابراین باب دوایر فرضی موازی باخط استوا الکتریکی یکی از ایزومرها می‌تواند به عنوان صفر و دیگری به عنوان یک رفتار کند. اما ابهام‌آمیز آزوبنزن عدم پایداری گرمایی آن است. باب واقع ایزومر سیس آزوبنزن از نظر گرمایی استوار نیست و اندک گرمایشی موجب تغییر شکل آن به ایزومر ترانس می‌شود.

حتماً این رفتار باب مولکول مذکور در دمای 60 کلوین مشاهده می‌شود، یعنی تقریبا 213- درجه‌ی سلسیوس و در دمای اتاق ظاهر نمی‌شود. همان کوه طور که مشاهده می‌کنید این دما بسیار پست و دسترسی به آن دشوار است. بنابراین استعمال از آن در شرایط دمای معمولی مستلزم توسعه‌ی بیش‌تر این دانش است. همچنین بایست به سمت یادآوری است که نشان دادن این که یک مولکول می‌تواند جریان الکتریکی را هدایت کند و رسانایی و عدم رسانایی آن قابل کنترل است، برای توسعه‌ی دانش الکترونیک کفایت نمی‌کند. آن چه الحال در اختیار داریم یک سوئیچ مولکولی بسیار کوچک و در ابعاد چند نانومتر است که جریان الکتریکی عبوری از آن با استفاده از یک ولتاژ قابل کنترل است. امتیاز اصلی ثانیه نسبت به ترانزیستورهای سیلیکونی ابعاد کوچک‌ترِ آن است. اما توسعه‌ی رایانه‌ها و استعمال از الکترونیک مولکولی در صنایع الکترونیک و رایانه مستلزم اتصال این مولکول‌ها به یکدیگر و ساخت گِیت‌های منطقی است همچنین روش‌های ساخت و تولید آن در مقیاس انبوه نیز چالشی است که باید قبل از توسعه‌ی الکترونیک مولکولی حل شود .

خرید این محصول