Piezotronics
ಪೈಜೊಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಪರಿಣಾಮವು ಹೊಸ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಚಾರ್ಜ್ ವಾಹಕ ಸಾರಿಗೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಟ್ಯೂನ್ ಮಾಡಲು/ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು "ಗೇಟ್" ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಆಗಿ ಪೈಜೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿಯೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾದ ಪೈಜೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು (ಪೈಜೊಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್) ಬಳಸುತ್ತಿದೆ. ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಪೀಜೋರೇಸಿಸ್ಟಿವ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ನ ಸ್ಯಾಂಡ್ವಿಚ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು FET-ರೀತಿಯ ವರ್ಧಕ ಸಾಧನವನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಮತ್ತು 2006 ರಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಿಗೆ ವಿಜ್ಞಾನ ಯೋಜನೆಗಳ ಪುಸ್ತಕದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲು ಮ್ಯಾಕ್ರೋ-ಸ್ಕೇಲ್ನಲ್ಲಿ ಸರಳ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವುದು ಎಷ್ಟು ಸುಲಭ ಎಂದು ನೀಲ್ ಎ ಡೌನಿ ತೋರಿಸಿದರು. ಪೀಜೋಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನ ಮೂಲಭೂತ ತತ್ವವನ್ನು 2007ರಲ್ಲಿ ಜಾರ್ಜಿಯಾ ಇನ್ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರೊ. ಝಾಂಗ್ ಲಿನ್ ವಾಂಗ್ ಅವರು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. 2006 ರಿಂದ, ಈ ಪರಿಣಾಮದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ಸರಣಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಪೈಜೊಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಗೇಟೆಡ್ ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್, ಪೈಜೊಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಗೇಟೆಡ್ ಡಯೋಡ್, ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಫೋರ್ಸ್/ಫ್ಲೋ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಫೀಲ್ಡ್-ಎಫೆಕ್ಟ್ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್, ಪೈಜೊಟ್ರಾನಿಕ್ ಲಾಜಿಕ್ ಗೇಟ್ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಮೆಮೊರಿಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ ಸೇರಿವೆ. ಪೈಜೋಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಹೊಸ ಅರೆವಾಹಕ-ಸಾಧನದ ವರ್ಗವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪೀಜೋಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಸಂವೇದಕ, ಮಾನವ-ಸಿಲಿಕಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಪರ್ಕ, ಎಂಇಎಂಎಸ್, ನ್ಯಾನೊರೊಬೊಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ವುರ್ಟ್ಜೈಟ್ ರಚನೆಯಾದ ZnO, GaN ಮತ್ತು InN ನಂತಹ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಕೇಂದ್ರವಲ್ಲದ ಸಮ್ಮಿತಿಯಿಂದಾಗಿ, ಒತ್ತಡವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ಪೀಜೋಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, ಸ್ಫಟಿಕದಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾದ ಪೀಜೋಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ವಾಹಕ ಸಾರಿಗೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಮೇಲೆ ಬಲವಾದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಮೂಲಭೂತ ಪೈಜೋಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನಗಳ ನಿರ್ಮಾಣವನ್ನು ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಇಲ್ಲಿ ನಾವು ನ್ಯಾನೊವೈರ್ಗಳನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯಾಗಿ ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಮೊದಲ ವಿಧವೆಂದರೆ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳುವ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಇರಿಸಲಾಗಿದ್ದು, ಎರಡು ತುದಿಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಂದ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಬಾಗಿಸಿದಾಗ, ನ್ಯಾನೊವೈರ್ ಅನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಸಂಕುಚಿತಗೊಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೈಜೊಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸಂಪರ್ಕ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಅಥವಾ ಸ್ಕಾಟ್ಕಿ ತಡೆಗೋಡೆ (ಎಸ್ಬಿ) ಎತ್ತರವನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಚೋದಿತ ಧನಾತ್ಮಕ ಪೀಜೋಪೋಟೆನ್ಶಿಯಲ್ ಎಸ್ಬಿ ಎತ್ತರವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಪೀಜೋಪೋಟೆನ್ಶಿಯಲ್ ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾರಿಗೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಎರಡನೇ ರೀತಿಯ ಪೈಜೋಟ್ರಾನಿಕ್ ಸಾಧನವೆಂದರೆ ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನ ಒಂದು ತುದಿಯನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದಿಂದ ಜೋಡಿಸಿದರೆ, ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯು ಮುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನ ಮುಕ್ತ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ಬಾಗಿಸಲು ಬಲವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಪೈಜೋಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ವಿತರಣೆಯು ನ್ಯಾನೊವೈರ್ನ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಕ್ಷೇತ್ರವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕ್ಷೇತ್ರ-ಪರಿಣಾಮ ಟ್ರಾನ್ಸಿಸ್ಟರ್ನಲ್ಲಿ ಗೇಟ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವಂತೆಯೇ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ನಿರ್ದೇಶನಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಾರಿಗೆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸಹ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಪೈಜೋಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ನ ವಸ್ತುಗಳು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಅರೆವಾಹಕಗಳಾಗಿರಬೇಕು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ZnO, GaN ಮತ್ತು InN. ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ, ಫೋಟೋಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ತ್ರಿಮುಖ ಜೋಡಣೆಯು ಪೀಜೋಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ (ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್), ಪೀಜೋಫೋಟಾನಿಕ್ಸ್ (ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್-ಫೋಟಾನ್ ಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್ ಕಪ್ಲಿಂಗ್), ಆಪ್ಟೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಪೀಜೋಫೋಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ (ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ-ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್-ಫೋಟೋಎಕ್ಸೈಟೇಶನ್) ಗಳ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ. ಈ ಜೋಡಣೆಯ ತಿರುಳು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಸೃಷ್ಟಿಯಾದ ಪೀಜೋಪೊಟೆನ್ಷಿಯಲ್ ಅನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದೆ. ಧ್ರುವೀಯ ಅರೆವಾಹಕಗಳಲ್ಲಿ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಸಿಟಿ ನಾನ್ ಲೀನಿಯರ್ ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ವುರ್ಟ್ಜೈಟ್-ಇಯು ಪ್ರಾಜೆಕ್ಟ್ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಮೈಕ್ರೊಟೆಕ್ನಾಲಜಿ ನ್ಯಾನೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಅರೆವಾಹಕ ಸಾಧನಗಳು