اختراق واعد لتصميم أفضل للمواد الإلكترونية

8
IMAGE
IMAGE: INRS البروفيسور Emanuele Orgiu متخصص في فيزياء الجزيئات والأجهزة. عرض المزيد

Credit: Christian Fleury (INRS)

هدف البروفيسور إيمانويل أورغيو من المعهد الوطني للبحوث العلمية (INRS) هو العثور على أفضل المواد لإلكترونيات الغد. من بين المواد التي يهتم بها البروفيسور Orgiu ، بعضها مصنوع من جزيئات يمكنها توصيل الكهرباء. وقد أظهر الدور الذي تلعبه الاهتزازات الجزيئية في التوصيل الإلكتروني لبلورات هذه المواد. هذه النتيجة مهمة لتطبيقات هذه المواد الجزيئية في الإلكترونيات والطاقة وتخزين المعلومات. نُشرت الدراسة ، التي أُجريت بالتعاون مع فريق من INRS وجامعة ستراسبورغ (فرنسا) ، في المواد المتقدمة المرموقة مجلة.

اهتم العلماء بملاحظة العلاقة بين بنية المواد وقدرتها على توصيل الكهرباء. تحقيقا لهذه الغاية ، قاموا بقياس سرعة انتشار الإلكترونات في البلورات التي تشكلها هذه الجزيئات. قارن المؤلفون في دراستهم اثنين من مشتقات البيريلين ثنائي أميد ، وهما جزيئات شبه موصلة ذات أهمية بسبب استخدامها على الأجهزة المرنة أو الملابس الذكية أو الأجهزة الإلكترونية القابلة للطي. يحتوي المركبان المتضمنان في الدراسة على بنية كيميائية متشابهة لكنهما يتميزان بخصائص توصيل مختلفة جدًا.

بهدف تحديد سبب هذا الاختلاف ، تمكنت مجموعة البحث من إثبات أن الاهتزازات الجزيئية المختلفة التي تتكون منها المادة كانت مسؤولة عن السلوك الكهربائي المختلف الذي لوحظ في الأجهزة. “لكي يتدفق التيار عبر مادة ما ، يجب أن” تقفز “الإلكترونات من جزيء إلى الجزيء المجاور. اعتمادًا على مستوى” حركة “الجزيئات ، والذي يعتمد على سعة وطاقة الاهتزازات ذات الصلة (تسمى الفونونات) ، يمكن للإلكترونات أن تتحرك بسهولة إلى حد ما عبر المادة ، “يشرح البروفيسور أورغيو ، الذي يعد فريقه البحثي أول من أظهر الاهتزازات التي لها التأثير الأكبر على تدفقات الإلكترونات.

تصميم جزيئي مخصص لجعل الإلكترونات تنتقل بشكل أسرع

يمهد هذا الاختراق الطريق لتطوير مواد أكثر كفاءة للإلكترونيات. يوضح Marc-Antoine Stoeckel: “من خلال معرفة نوع الاهتزازات التي تسمح للشحنات بالتحرك بسهولة أكبر ، فإننا نزود الكيميائيين بصيغة لتركيب المواد المناسبة ، بدلاً من الدخول بشكل أعمى”. يفتح هذا البحث تطبيقات جديدة لا يمكن تصورها باستخدام السيليكون ، وهو المادة الأكثر استخدامًا في الإلكترونيات ، بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر.

تعاون البروفيسور Orgiu مع البروفيسور لوكا رازاري INRS لقياس اهتزازات الجزيئات. يعمل الباحثان الآن على تقنية طيفية جديدة تمكنهما من تصور الاهتزازات عند وجود الإلكترونات. سيسمح لهم ذلك بمعرفة ما إذا كانت الشحنات تؤثر على الاهتزازات الجزيئية.

###

حول الدراسة

مقال “تحليل الاضطرابات الخارجية والداخلية لفهم النقل الشبيه بالنطاق في أشباه الموصلات العضوية من النوع n” ، بقلم مارك أنطوان ستويكل ، شين جين ، يونغ- تم نشر Gyun Jeong و Luca Razzari و Paolo Samorì و Emanuele Orgiu ، من بين آخرين ، في المواد المتقدمة مجلة. تلقت الدراسة دعمًا ماليًا من مجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا (NSERC) و Fonds de Recherche du Québec – Nature et Technologies (FRQNT).

حول INRS

INRS هي جامعة مكرسة حصريًا للبحث والتدريب على مستوى الدراسات العليا. منذ إنشائها في عام 1969 ، لعبت INRS دورًا نشطًا في التنمية الاقتصادية والاجتماعية والثقافية في كيبيك ، واحتلت المرتبة الأولى من حيث كثافة البحث في كيبيك وكندا. يتألف المعهد الدولي للبحوث من أربعة مراكز بحث وتدريب متعددة التخصصات في مدينة كيبيك ومونتريال ولافال وفارينيس ، مع خبرة في القطاعات الاستراتيجية: Eau Terre Environnement ، و Énergie Matériaux Télécommunities ، و Urbanization Culture Société ، و Armand-Frappier Santé Biotechnologie. يضم مجتمع INRS أكثر من 1500 طالب وزملاء ما بعد الدكتوراه وأعضاء هيئة التدريس والموظفين.

المصدر :

أودري مود فيزينا خدمة الاتصالات 418254-2156
[email protected]

إخلاء المسؤولية: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة على EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.