مالرحی الرحمن بسم الّله

: استاد راهنما

محمدنژاددکتر آقای

96بهار

انعطاف پذیرنانوالکترونیکبررسی و تحلیل

انعطاف پذیرنانوالکترونیکمواد ای بر قدمه م

انعطاف پذیرگرافنتحلیل

انعطاف پذیر ها در ادوات الکترونیکینانوکاربرد

انعطاف پذیر و فناوری آننانولولهتحلیل

بندیجمع

مقدمه

گرافیت

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

1/21

انعطاف پذیرنانومواد

گرافیتکربنالماس

نانولوله هابال باکی

(صلمتزیرین الیه )پیوندهای واندروالس

النه زنبوری گرافن تک الیهساختار (. 2)شکل

صفحه های گرافیت به راحتی روی یکدیگر بلغزند

گرافن

اتم های کربن

الیه گرافیت

ساختاری دو بعدی

پیوندهای کوواالنسیساختار کربن در طبیعتانواع (.1)شکل

2/21

انعطاف پذیرگرافن

گرافیت صفحات (. 3)شکل

لمسیصفحات(LCD)مایعکریستالهاینمایشگر

(OLED)آلینوریهایدیود

پذیرانعطافگرافننوریالکترونیککاربردهای

االباستحکامپذیریانعطافگرافنشفافیتقابلیت

گرافیت

مقدمه

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

3/21

انعطاف پذیرگرافنمشخصه های

نمودار توزیع انرژی در( ب. )انرژی گرافیتترازهاینمودار سه بعدی ( الف)(.4)شکلهشبکی گرافیت به همراه نقاط متقارن در این صفحهبریلوئنی اولین منطقه

فونونی برای صفحه گرافیتپاشندگی (. 5)شکل

گرافیت

مقدمه

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

4/21

OLED: انعطاف پذیرگرافنمشخصه های

OLEDالیه های یک پیکسل از (. 6)شکل

OLED

توسط مواد آلیآنالکترولومینسانس خروجی الیه

(ITO)ایندیوم-اکسید روی

pالیه هدایت حفره یعنی نیمه هادی از نوع اهمقاومت تزریق برای حفره کاهش

انتشار ایندیوماز جلوگیری

پلیمرهای مختلف

رون، الکت-یا آلیاژهایی با خاصیت عملکرد خروج کمفلز نقره-یوممنیزمانند آلیاژهای کلسیم، آلومینیوم، باریوم یا

گرافیت

مقدمه

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

5/21

انعطاف پذیرگرافنمشخصه های

الیه محافظ •ترمینال منفی گسیل الکترون: آند•انا و این الیه از دو الیه رس: الیه ارگانیک•

. گسیل کننده تشکیل شده استرونترمینال مثبت گسیل الکت: کاتد•

OLED

رماگبرق و تولید مصرف شدید کاهش کیفیت تصاویرافزایش

OLEDهای یک پیکسل از الیه (. 7)شکل

گرافیت

مقدمه

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

6/21

انعطاف پذیرگرافنمشخصه های

آشکارساز تک الیهیک (. 8)شکل

ETLو HTLآشکارساز با یک (. 9)شکل

ار بین توابع کاختالف جبران سازی

فعالالکترودها و انرژی الیه

منفی بایاس مثبت بایاس

(ETL)یا پذیرنده (HTL)ماده دهنده

گرافیت

مقدمه

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

7/21

انعطاف پذیرگرافنمشخصه های

OLEDمزیت های تکنولوژی

آن ها( 0.1)زمان پاسخگویی بی نظیر

الیه های پالستیکی قابلیت خم شدنOLED

الیه های شیشه ایLCDه ب. می توانند نور زیادی از نمایشگر را از بین ببرندداردLEDو LCDنور شفاف تر و بیشتری نسبت به OLEDهمین دلیل

های پیکسلانرژی زیاد به دلیل سطوح بسیارOLED.قابلیت نمایش دامنه بسیار زیادی از رنگ ها را دارد

های بیشتری از پیکسلدر یک صفحه می توانOLED را نسبت.باالتر تولید کردرزولوشنبا صفحاتیجا داد و LCDبه

گرافیت

مقدمه

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

8/21

های انعطاف پذیرنانولوله

اندبه هم وصل شدهطه قناز دو که های گرافیتی الیه نانولوله ها

صندلیزیگزاگنامتقارن

بسته به نوع اتصالشان

هامختلفی از نانولوله انواع (. 10)شکلاناتم هایشمحکمی در بین پیوندهای

کششیبرابر نیروهای زیاد در مقاومت واستحکام آسانشکل پذیری پیچشوزن کم

ر مسرابب1000نوع صندلی نانولوله ییرساناتندزیگزاگ و نوع نامتقارن نیمه رسانا هسنوع

هاتم نظم قرار گرفتن امیزان آنهاالکتریکی هدایت هوابست

گرافیت

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

هنانولولها

مقدمه

9/21

های انعطاف پذیرنانولولهانواع

صندلینوع (. 11)شکلنوع زیگزاگ(. 12)شکل

نامتقارننوع ( ج. نوع صندلی( ب. نوع زیگزاگ( الف(. 14)شکلنامتقارننوع (. 13)شکل

گرافیت

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

هنانولولها

مقدمه

یکسمرکز تحقیقات نانوپترون 10/21

های انعطاف پذیرنانولولهمشخصه های

صندلینانولولهسطوح انرژی ( زیگزاگ بنانولولهنمودار سطوح انرژی ( الف(. 15)شکل

صندلی و زیگزاگ نانولولهچگالی حالت برای دو (. 16)شکل

گرافیت

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

هنانولولها

مقدمه

11/21

های انعطاف پذیرنانولولهمشخصه های

زیگزاگ( صندلی ب( الفنانولولهفونونی برای پاشندگی (. 17)شکل

نیمرسانازیگزاگ هاینانولولهمقاومت (. 19)شکلکلوینیدرجه300در دمای نیمرسانازیگزاگ هاینانولولهولتاژ در –جریان (. 18)شکل

گرافیت

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

هنانولولها

مقدمه

12/21

های انعطاف پذیرنانولولهفناوری های ساخت

ییشیمیارسوب گذاری بخار

قوس الکتریکی

تبخیر لیزری

کربنیهاینانولولهها از جمله ساختارنانوتولید روش های

بردن جهت باال .شوددر محیط گازی یا مایع انجام میگرافیتیالکترودالکتریکی بین دو الکتریکی، تخلیه قوس در روش

.دوارجهت تولید قوسی با پالسمای چرخانآنوداز و یا استفاده قوس در میدان مغناطیسی تخلیه راندمان

شخصمکاتالیزوریکرویازحرارتیکورهیکدررا...واسیتیلنمتان،همچونکربنازعالیترکیباتعموماً

دهدمیکربنیینانولولهتشکیلکاتالیزررویوشدهجداآلیمادهازکربنفراینداینطیدردهندمیعبور

به سرعت بخار داغ گرافیت را. کنندبخار کردن گرافیت که در کوره حرارتی قرار گرفته از لیزر استفاده میجهت

.شودبا خلوص باال تولید میهایینانولولهبخار گرافیت برروی سرد کننده چگالشکنند از سرد می

1

2

3

گرافیت

نانوالکترونیکمنعطف

جمع بندی

مراجع

هنانولولها

مقدمه

13/21

CNTFET: انعطاف پذیرنانوالکترونیک

CNTFETکربنیترانزیستور اثر میدانی با نانو لوله های

:پدیده های کوانتومیظهورالکتریکیبار تخلیه ی

تونل زنی الکترونینشتیجریان های مخرب و ایجاد

ورهادمای ترانزیستشدید افزایش

ذوبچند لحظه در بلورینقص

یک نانوترانزیستور واقعینمای (. 20)شکل

سیلیکونیی نانو ترانزیستورها

افزایش چگالی بار الکتریکی

گرافیت

جمع بندی

مراجع

مقدمه

نانولولهها

نینانوالکترومنعطفک

14/21

CNTFET: انعطاف پذیرنانوالکترونیک

های سورس و درین در ترانزیستورهایی که با نانو لوله های کربنی ساخته می شوندپایانه (. 21)شکل

ها CNTFETچالش های

گرانهزینه ی ساخت •ردداآن در مقیاس زیاد هم به فناوری پیشرفته و هم به هزینه ی بسیار نیاز تولید •رات اندکی در خواص نانو لوله های کربنی بسیار وابسته به فرآیند ساخت است و تغییثانیا •

.فرآیند ساخت موجب تفاوت های بسیاری در خواص آن ها می شود

گرافیت

جمع بندی

مراجع

مقدمه

نانولولهها

نینانوالکترومنعطفک

15/21

اتصاالت میانی: انعطاف پذیرنانوالکترونیک

اتصاالت میانی مدارهای مجتمع، چالشی دیگر برای نانو الکترونیک

انیمیشدن یا حتی تبخیر شدن اتصاالت ذوب

کوچک کردن قطر اتصاالت میانی

افزایش مقاومت الکتریکی اتصاالت میانی فلزی

افزایش دمای مدار مجتمع

میانیاتصاالت شماتیکتصویر (. 22)شکل

گرافیت

جمع بندی

مراجع

مقدمه

نانولولهها

نینانوالکترومنعطفک

16/21

مزیت

سلول های خورشیدی: انعطاف پذیرنانوالکترونیک

پلیمریسلول های خورشیدی انعطاف پذیر

انعطاف پذیری مکانیکی•و صرفه اقتصادیبازیافتقابلیت •ضخامت کم•پایداری در برابر اشعه فرابنفش•

کوچکولتاژ مدار باز

یافتن مواد باند جذب گسترده

راه حل

عیب

پلیمریای از یک سلول نمونه (. 23)شکل

گرافیت

جمع بندی

مراجع

مقدمه

نانولولهها

نینانوالکترومنعطفک

17/21

دسترسی به پدیده های مدرن فیزیکیقابلیت قابلیت تحریک باالی حامل ها

دهباالترین سرعت اشباع حامل ها در میان تمام مواد شناخته ش

نانومتریاندازه هایساختار تک بعدیخواص الکتریکی فوق العاده اپتیکیشفافیت باالیانعطاف پذیری مکانیکی

SWNTsدیوارهترانزیستور های الیه نازک مبتنی بر نانولوله های کربنی تک

SWNTs (.24)شکل

SWNTs: انعطاف پذیرنانوالکترونیک

گرافیت

جمع بندی

مراجع

مقدمه

نانولولهها

نینانوالکترومنعطفک

18/21

انعطاف پذیرنانوالکترونیکتحلیل

پذیرانعطاف های نانوساختارصعودی پیشرفت سیر (. 25)شکل

ویژگی های مواد انعطاف پذیرمقایسه (. 26)شکل

انعطاف پذیربررسی مواد

گرافیت

جمع بندی

مراجع

مقدمه

نانولولهها

نینانوالکترومنعطفک

19/21

جمع بندی

جمع بندی

مراجع

مقدمه

.پذیر را بیان کردیمانعطاف نانوالکترونیکمواد قدمه ای بر م•

. انعطاف پذیر پرداختیمنانوبه عنوان مواد گرافنبه بررسی کامل •

.پرداختیمانعطاف پذیر نانوبه عنوان مواد ها نانولولهبه بررسی کامل •

.فناوری های ساخت آن را بیان کردیم•

•OLEDرا شرح دادیم و کاربرد امروز آن در فناوری ها

CNTFETترانزیستور اثر میدانی با نانو لوله های کربنی•

اتصاالت میانی مدارهای مجتمع•

پلیمریسلول های خورشیدی انعطاف پذیر •

SWNTsترانزیستور های الیه نازک مبتنی بر نانولوله های کربنی تک دیواره•

گرافیت

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

مراجع

مراجع

جمع بندی

مقدمه

20/21

گرافیت

نانولولهها

نانوالکترونیکمنعطف

21/21