در یک نگاه توسط اعضای هسته قطب نانوالکترونیک دانشگاه تهران در طی کمتر از دو سال حدود ۷۰ مقاله در مجلات معتبر بین المللی چاپ شده و نیز در حدود ۲۰۰ مقاله در همایش­های بین المللی ارائه شده­اند. علاوه بر آن یک کارگاه آشنایی با نانو در سطح دانشجویی و نیز یک کارگاه بین المللی نانو با حمایت موسسه بین المللی مهندسین برق (IEEE) اجرا شده است. دروس دوره دکتری نانو در دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر با همکاری اساتید هسته این قطب تدوین شده­اند و دانشجویان دوره دکتری به تحصیل در این حوزه مشغول می باشند.

نرم افزارها

تولید نرم افزارهایی که در مراحل مختلف طراحی مورد نیاز یک مهندس سخت افزار می باشد از دستاوردهای عمده­ی این قطب است. ابزارهای تولید شده به منظور طراحی سامانه های دیجیتال، ناگزیر به در نظر گرفتن تمامی جنبه های استفاده از فرایندهای ساخت امروزی ( مانند فناوری نانو) می باشند که توسط محققین قطب در دست بررسی می باشند. ارائه این نرم افزارها چه در داخل و چه در خارج از کشور اعتباری برای کشور و قطب نانو دانشگاه تهران می باشد.

در زمینه طراحی ادوات نانومتری فعالیت گسترده ای در قطب در حال انجام است که با معرفی نوع جدیدی از ترانزیستور-دیود آغاز شده است. شکل زیر شمایی از یک ساختار نانومتری دیودی می باشد که برروی تکنولوژی SOI و با ابعاد کانال چند نانومتری پیشنهاد شده است که از پیشرفته ترین ساختارهای تکنولوژی سیلیکان برروی عایق می باشد.

شمایی از یک ساختار نانومتری توان پایین و سرعت بالا

در زمینه ساخت نیز بررسی و تولید انواع مواد نانوساختار که کاربرد فراوان در سنسورهای گاز و اکسیژن و نیز در ساخت ادوات نانوالکترونیک از قبیل گسیلنده های الکترونی دارند از زمره دستاوردهای قطب نانوالکترونیک می­باشد. که برخی نتایج آن بصورت زیر قابل ارائه می باشند.

سنتز نانوساختار اکسید تیتانیم با ارتقاء دهنده های پلاتین و اکسید سریم جهت ساخت سنسور اکسیژن در این تحقیق اکسید تیتانیوم با استفاده از روش میکرو امولسیون سنتز گردید. در زیر نتیجه تست این سنسور بعنوان یک λ-ratio-sensor در اگزوز خودروهای مدرن به نمایش گذارده شده است.

 

تغییر مقاومت سنسور گاز بر حسب نسبت سوخت به هوا (λ)

نانولوله های کربنی و نانونوارهای گرافنی

باتوجه به کاربردهای متنوع نانولوله های کربنی از جمله در سنسورها و بیوسنسورها تحقیقات بسیار وسیعی در زمینه سنتز نانولوله های کربنی با استفاده از روشهای CCVD و PECVD در آزمایشگاه مواد نانوساختار انجام گرفته و هم چنان ادامه دارد. در این تحقیقات علاوه بر کاتالیست های مختلف بلحاظ فاز فعال کاتالیستی و پایه، راکتورهای متنوع برای سنتز  نانولوله ها  نیز مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. از آن جمله می توان به رآکتورهای بستر ثابت، رآکتورهای بستر شناور و هم چنین استفاده از کاتالیزور شناور (Floating Catalyst) اشاره نمود. ضمناً سنتز نانولوله های کربن روی زیر لایه های آلومینا و ویفر سیلیکون نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

 

تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی از نانولوله های کربنی.

 این ساختارها می توانند در گسیل الکترون در ساخت نمایشگرها مورد استفاده قرار گیرند.

در کنار کار برروی نانولوله های کربنی و با استفاده از زیپ-زدایی از نانولوله ها می توان به نانونوارهای گرافنی دست یافت که از کاربردهای زیادی در الکترونیک برخوردار می باشند. در شکل زیر تصویری از یک نانونوار گرافنی به چشم می خورد.

تصاویری از نانونوارهای گرافنی که با زیپ-زدایی نانولوله ها بدست آمده اند.

 

نانوساختارهای اکسید قلع و اندود کردن آنها با طلا: برای انتخابگر نمودن سنسور به CO در حضور LPG و الکل از فیلتر نانو ذرات طلا استفاده می شود. شکل زیر تصاویر میکروسکوپ الکترونی انتقالی از برخی ذرات نانومتری اکسید قلع که با طلا اندود شده است را به نمایش می گذارد.

تصاویر میکروسپ الکترونی از ذرات اکسید قلع و طلا با غلظت 1%.

تصویری از یک شیر کوچک که با نانولوله­های کربنی رشد ایجاد شده است.

شکل بالای تصویری از یک شیر نمادین با ابعاد بسیار کوچک و با دقت نانومتری

که با نانولوله های کربنی ایجاد شده است را به نمایش می گذارد.

 تصاویری از نانولوله های  کربنی و کاربرد آنها بصورت ترانزیستور با گیت دورادور.

 

از دستاوردهای منحصر بفرد فطب نانوالکترونیک دانشگاه تهران دستیابی به دانش فنی ساخت ترانزیستورهای اثر میدان و نیز ساختارهای الکترومکانیکی می باشد.

مشخصه خروجی الکتریکی ترانزیستورهای ساخته شده

تصویر  SEM یک سنسور شتاب ساخته شده در قطب نانوالکترونیک. صفحات خازنی بصورت بین انگشتی و با عمق ۲۰ میکرومتر قرار دارند.