طريقة جديدة في صناعة الأجسام الإلكترونية

وصل العلماء والباحثون إلى طريقة جديدة في تصنيع أدق الأدوات والأجسام الإلكترونية، التي تضاعف إنتاج هذه الأجسام بسرعة كبيرة، ما يساعد على توفير الموصلات الإلكترونية بأسعار أرخص. وبعد أن كان الخبراء والفنيون يستخدمون مادة ويفر السيليكون، توصل هؤلاء العلماء بقيادة أستاذ فيزياء الموصلات في جامعة لوند السويدية، لارس صمويلسون إلى امكانية زيادة كميات كانت محددة سلفا من جزيئات «النانو» من الذهب في مجرى متدفق من الغاز. وقال البروفيسور لارس إنه يعتقد أن الطريقة الجديدة ستكون جاهزة للاستخدام التجاري على نطاق واسع، في ما بين عامين وأربعة أعوام، وإنه سيتم الانتهاء من إعداد نموذج للخلايا الشمسية في غضون عامين. وأضاف حينما أجرينا الاختبارات الأولية في أحد الأفران، تحت درجة حرارة ‬400 مئوية، جاءت النتائج أفضل بكثير مما كنا نتوقعه ونحلم به، وأن الفكرة الأساسية كانت السماح لجزيئات «النانو» من الذهب بأن تعمل كركيزة ومادة تنمو وتتكاثر، من خلالها الموصلات، ما يعني قلب جميع الأفكار القائمة رأسًا على عقب. وتمكن العلماء من إجراء مزيد من التجارب وعمليات تكرير المواد، التي تم استخدامها وتجريبها وتسجيل المزيد من براءات الاختراع، تمهيدا للمزيد من الدراسات والأبحاث. كما أوضح العلماء كيفية التحكم في عملية النمو، من خلال استخدام الضغط والحرارة والوقت، وتحديد حجم جزيئات «النانو» من الذهب. كما تمكنوا، أخيرا، من إعداد وبناء نموذج تجريبي لآلة التجارب، وهي عبارة عن فرن بمواصفات خاصة، لصب وإعداد أسلاك «النانو» وموصلاته وتحضير متغيرات وبدائل وترتيبها على شكل ثنائيات ما يسهم بشكل كبير في خفض أسعار الموصلات من مادة ويفر السيليكون. ويقول صمويلسون إن «عملية غلي جزيئات نانو الذهب وتعريضها للضغط تتسم بالسرعة والاستمرارية، بينما كانت الطريقة القديمة للتصنيع بطيئة»، ويحاول العلماء حاليا تطوير طريقة جديدة للتحكم في أسلاك نانو المتناهية الدقة وجعلها تتحرك وتنتظم بنفسها بصورة تلقائية في سطح محدد، قد يكون زجاجيا أو من الحديد، أو من أي مادة تناسب الغرض. ويرى البرفيسور صمويلسون أن السبب في عدم تجريب هذه الطريقة من قبل هو أن الطريقة الجديدة في تصنيع اسلاك وشعيرات النانو الخاصة بالموصلات أساسية وجديدة وواضحة، وفيها كثير من التناسق وسموها «إيروتاكسي»، فبدلا من نحت وتصميم الأجسام والدقائق من السيليكون أو مادة أخرى، يتم السماح للموصلات والأجسام بتطوير وتكوين طبقة من الذرات من التحكم والتنظيم الذاتي. وفي ‬2002، شاركت جامعة لوند السويدية مع جامعتي بيركلي وهارفارد الأميركيتين في سلسلة من الأبحاث والتجارب المعملية لتحضير وتصنيع أسلاك النانو، وغيرها من الأجسام التي تدخل صناعة الموصلات، خصوصا تلك التي تدخل في صناعة الخلايا الشمسية والبطاريات، وغيرها من المنتجات الكهربائية التي تعمل على مبدأ توفير الطاقة. ويمكن إضافة مواد أخرى إلى السيليكون في صناعة أسلاك النانو والموصلات والمحولات الترانزيستور والخلايا الشمسية.