Magistrlik dissertatsiyasi annotatsiyasi Ishning dolzarbligi

1.3. Uglerodli nanotrubkalar asosidagi qurilmalar

Diod. Silindrik egilmagan nanotrubkalar takrorlanadigan uglerodli oltiburchaklardan hosil bo’ladi. Agar uglerodli olti burchakni, besh burchakka, yetti burchakka yoki ikkita va yettita nuqsonlarga almashtirilsa nanotrubka egiladi. Egilishga nisbatan turli tomonlarning uglerodli olti burchaklarning orientatsiyasi turlicha bo’ladi. Nanotrubka o’qiga olti burchaklarning orientatsiyasi o’zgarishi bilan uning elektron spektri, Fermi sathining joylashuvi, optik tirqish kengligiga va hokazolar o’zgaradi. Xususiy holda egilishga nisbatan nanotrupka chapdan metall o’ng tomondan esa yarim o’tkazgich bo’lishi kerak. Shunday qilib bu egilgan nano trupka o’zining molekulyar getero o’tish metall yarim o’tkazgichni namoyon etadi. Nanotrubkaning berilgan bo’laklarini izolyatsiyalangan deb qaralsa, egilishga nisbatan turli tomonlarning Fermi sathidagi elektronlar turli energiyalarga ega. Butun sistemada energiyadan yutish zaryad oqimiga va potensial bar’yerning hosil bo’lishiga olib keladi. Bunday o’tishda elektr toki faqatgina elektronlar nanotrubkaning katta Fermi energiyali sohasidan quyi energiyali sohasiga o’tganida oqadi. Boshqacha aytganda tok faqat bir yo’nalishda oqishi mumkin. Egilgan nanotrubkadan tokning “bir tomonlama” oqishi elektron sxemalardan asosi bo’lgan “to’g’rilagich diodlarni” ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Maydon tranzistori. Yarim o’tkazgichli va metall nanotrubka asosida maydon tranzistori yaratildi. Ular xona haroratida va o’ta past temperaturalarda ishlaydi. Maydon tranzistorlari – triodlar-elektron qurilmalar bo’lib, ular elektr signallarni kuchaytirishda ishlatiladi. Yarim o’tkazgichli nanotranzistorda valent zona o’tkazuvchanlik zonasidan energetik tirqish man etilgan zona bilan ajratilgan. Oddiy sharoitlarda bu tirqishning mavjudligi tufayli zaryad tashuvchilarning kontsentratsiyasi kichik va nanotranzistor katta qarshilikka ega bo’ladi. Uchinchi elektrodga nanotranzistor sohasida U elektr potensiali uzatilganda elektr maydon hosil bo’lib, energetik zonalarning egilishi o’zgaradi. Bunda valent zonada teshiklar kontsentratsiyasi oshib (mos ravishda elektr o’tkazuvchanlik), u exponensial qonunga bo’ysunadi. Uchinchi elektrod potensiali – 6Bga yetganda teshiklar kontsentratsiyasi maksimal qiymatga erishadi va demak qarshilik minimum nanotranzistor metall nanotranzistorga aylanadi.

Metall nanotranzistorga asoslangan maydon tranzistorini yaratishda elektronlarni nanotranzistor bo’ylab alohida molekulyar orbitalar bo’yicha tunnel o’tkazishdan foydalaniladi. Nanotrubka uzunligining chekli bo’lgani sababli uning elektron spektri uzluksiz bo’lmasdan diskretdir. Alohida sathlar orasidagi masofa nanotranzistor uzunligi ~1mkm bo’lganda ~1meV ga teng. Sathlarning bunday taqsimlanishi nanotrazistor elektr o’tkazuvchanligiga ta’sir etmaydi.

Displey. Displey –bu kompyuter texnikasining asosiy vositasi. Ma’lum bo’ladiki, uglerodli nanotrubkalar yangi avlod displeylarini yaratishda foydali ekan.

Katodda mahkamlangan va anod yo’nalishiga orientirlangan uglerod nanotrubkasini ko’ramiz. Agar elektrodga mos qutbli kuchlanish qo’yilsa nanotrubka manfiy zaryadlanadi, zaryadlangan nanotrubka yaqinidagi elektr maydon chiziqlari egiladi va nanotrubkaning ingichka qismi sohasida maydon kuchlanganligi katta bo’ladi. Nanotrubka qancha ingichka bo’lsa, maydon kuchlanganligi shuncha katta bo’ladi. Bunday lokal maydon elektronlarni nanotrubkadan uzib ola biladi. Tashqi maydon ta’sirida uchayotgan elektronlar dastaga to’planadi. Avtoelektron emissiya deb ataluvchi bunday effekt displeylarni yaratishda foydalaniladi.

Avtoelektron emissiya yordamida tasvir olish uchun anodga lyuminifor o’rnatiladi. Elektron zarba lyuminifor molekulalarni qo’zg’atadi, ular so’ngra fotonlar nurlantirib asosiy holatga o’tadi. Misol, lyuminifor sifatida rux sulfidning mis va alyuminiy bilan ralashmasi qo’lanilganda yashil, kumush qo’shilganda ko’k chaqnash kuzatiladi. Qizil rang esa ittriy oksidiga legirlangan yevropiy qo’shish natijasida olinadi.