الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۴۰
کد مقاله
TEC40
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
نانوالکترونیک: جریان تونل زنی در ترانزیستورهای تک الکترون – DNA
نام انگلیسی
Nanoelectronics: Tunneling current in DNA–Single electron transistor
تعداد صفحه به فارسی
۱۷
تعداد صفحه به انگلیسی
۴
کلمات کلیدی به فارسی
نانوتکنولوژی، درزوکسى ریبونوکلئیک اسید (DNA)، ترانزیستور تک الکترون (SET)، سوئیچ الکترونیک، پل های پیوند – P
کلمات کلیدی به انگلیسی
Nanotechnology, Deoxyribonucleic acid (DNA), Single electron transistor (SET), Electronic switch Quantum tunneling, P-bond bridges etc.
مرجع به فارسی
دپارتمان الکترونیک، کالج علوم، کشمیر، هندوستان، الزویر
مرجع به انگلیسی
Department of Electronics, G.G.M Science College, Jammu Tawi, Jammu & Kashmir, India; Current Applied Physics, Elsevier
کشور
هندوستان
نانوالکترونیک: جریان تونل زنی در ترانزیستورهای تک الکترون – DNA
چکیده
مطابق با پیشبینی موور[۱]، تکنولوژی مدارات مجتمع سیلیکونی مدرن سرعت محاسبات را هر ۱۸ تا ۲۴ ماه یکبار افزایش داده است، بااین حال کاهش ابعاد این مدارات بدون در نظر گرفتن مسائل مربوط به کوانتوم امکانپذیر نیست. صرفنظر از ساخت اتصالات مولکولی (که مانند نقاط کوانتومی‌عمل میکنند) و یک ترانزیستور با اثرمیدان سی ان تی[۲]، اتصال یک تک مولکول به رابطهای خارجی بسیار سخت میباشد، آنچنان که تحقیق و رسیدگی به این ایده تا مدتی قبل امکانپذیر نبود. مولکولهای منفرد میتوانند عملکرد مشابهی مانند عملکرد عناصر کلیدی میکرومدارات امروزی ایفا کنند. امروزه مهندسی مولکولی، گسترش کاربردهای بالقوهی خود را در جهت ساخت دستگاههای الکترونیکی در مقیاس نانو و با پیچیدگی بسیار بیشتر نسبت به میکرومدارهای امروزی انجام میدهد. دلیل تشکیل مدارات الکترونیک مولکولی تقاضا برای تکنولوژیهای بهتر، سادهتر، سریعتر و کوچکتر میباشد. بیوالکترونیک یکی از شاخههای مورد علاقه میباشد که شامل الکترونیک دی ان ای[۳] و محاسبات سلولی است و همچنین دارای اشتراکاتی با بیوتکنولوژی است. قطعات مدارات الکترونیکی که از تکمولکولها استفاده میکنند از سال ۱۹۷۴ پیشنهاد شدهاند. همچنین برای این کار قطعات الکترونیکی مبتنی بر دی ان ای از قبیل ترانزیستورهای تکالکترون نیز بررسی و پیشنهاد شدهاند. در این مقاله، جریان تونلی (تونل زنی) تحت شرایط بایاسهای مختلف خارجی بررسی میشود. مدل DNA-SET (ترانزیستورهای تکالکترون مبتنی بر دی ان ای) مبتنی بر خواص تونلی پیوندهای P (به عنوان اتصال تونلی در سد کولنی) در چارچوب‌های قندی – فسفاتی مولکولهای تکرشتهی دی ان ای میباشد.
کلمات کلیدی: نانوتکنولوژی، درزوکسى ریبونوکلئیک اسید (DNA)، ترانزیستور تک الکترون (SET)، سوئیچ الکترونیک، پل های پیوند – P
تونل زنی ترانزیستورهای تک الکترون DNA
۱- مقدمه
مولکول دی ان ای مهمترین قسمت هر موجود زنده میباشد. این مولکول میتواند هم در آزمایشگاه و به طور مصنوعی تولید و هم از بدن موجودات زنده و به صورت طبیعی استخراج شود. مولکول دی ان ای پایدارترین مولکول موجود میباشد که حتی تحت شرایط با دمای بالا (بالاتر از °۹۰ سانتیگراد) نیز ثابت میماند. این مولکول حامل کد ژنتیکی میباشد و به صورت مداوم تولید پروتئین را که برای وجود و عملکرد خودش ضروری میباشد، کنترل میکند. دی ان ای یک پلیمر میباشد. واحدهای مونومر دی ان ای به صورت نوکلئوتیدها[۴] هستند و همچنین پلیمر به عنوان پلینوکلئوتید[۵] شناخته میشود. در این ساختار هر نوکلئوتید شامل یک قند ۵-کربنه (دئوکسیریبوز[۶]) ، یک ترکیب نیتروژندار متصل به قند و یک گروه فسفات میباشد. در دی ان ای چهار نوکلئوتید وجود دارد که تنها در ترکیب نیتروژندار با هم فرق میکنند. آدنین[۷]، گوانین[۸]، سیتوزین[۹] و تیمین[۱۰] این چهار نوکلئوتید مختلف میباشند. آدنین و گوانین از نوع پورین[۱۱] میباشند. پورینها قسمت عمدهی این دو نوکلئوتید را تشکیل میدهند. سیتوزین و تیمین از دستهی پیرمیدینها[۱۲] میباشند. همانند پورینها، تمام پیرمیدینها نیز اتمهای موجود در یک صفحه را احاطه میکنند. آدنین با تیمین پیوندهای هیدروژنی دوگانه و سیتوزین با گوانین پیوندهای هیدروژنی سهگانه را تشکیل میدهند. قند دئوکسیریبوز موجود در ستون فقرات/چارچوب دیانای شامل ۵ کربن و ۳ اکسیژن میباشد. پیوند بین گروههای هیدروکسیل و اتمهای ۵کربنه و همچنین پیوند بین گروههای فسفات و اتمهای ۳کربنه، ستون فقرات/چارچوب دیانای را بوجود میآورند. همانطور که در شکل ۱ نشان داده شده است نئوکلوزیدها[۱۳] توسط زنجیرههای فسفودیستر[۱۴] به هم متصل میشوند تا یک رشتهی منفرد را بوجود آورند.
تونل زنی ترانزیستورهای تک الکترون DNA
۲- روش شناسی
۱-۲٫ مروری بر تئوری DNA-SET
بعد از ارائه مدل واتسون و کریک برای دیانای تحقیقات گستردهای در جهت فهم ساختار و نحوه فعالیت دیانای[۳] از جمله مکانیزم انتقال بار انجام شد. این تحقیقات منجر به استفادهی دیانای به عنوان نانوسیمها در الکترونیک دیانای و همچنین به عنوان خودمونتاژ بودن در نانوساختارها شد. تحقیق توپولوژیکی بار سالیتونها[۱۷] در اتصالات تونلی مزوکوپیک[۱۸][۴,۵] احتمال وجود بارهای پویا در دیانای را میداد. تحقق نظری DNA-SET به خاطر بررسی تخمین بار[۱۹] و سالیتونهای دو قطبی در مولکولهای دیانای است که در آنها پلهای فسفاتی نقش عناصر تونلی را ایفا میکنند[۶]. بنابراین شاید بتوان از خواص الکتریکی موجود در دیانای استفاده کرد تا از آن مانند یک ترانزیستور تک الکترون استفاده کرد. رشتههای دیانای را میتوان مانند آرایههای تک بعدی در نظر گرفت. هر واحد یا دانهی آرایه از یک شکر و ترکیب متصل به آن تشکیل شده است. دانهها به صورت طولی و توسط گروههای فسفات یا همان پیوندهای P به هم متصل شدهاند و توسط پیوندهای هیدروژنی(پیوند H) موجود بین ترکیبات به یک رشتهی دیگر و به صورت موازی اتصال پیدا کرده اند.(شکل ۲)
۲-۲٫ آنالیز و بررسی DNA-SET
همانطور که گفته شد، تئوری ارتدوکس[۲۴] در مورد تونلزنی تک الکترون یا SET ،که در [۷] بیان شده است، به صورت کمی‌اثرات مهم شارژ از جمله انسداد کولنی یا نوسانات کولنی را توضیح میدهد. با توجه به شکل ۵ مقدار V1 و V2 از طریق روابط زیر بدست میآید:
به دلیل اینکه پیوندهای مختلف P یکسان هستند در نتیجه نرخهای تونلزنی نیز باهم برابر هستند. از آنجا که جریان طبیعتی محافظهکارانه دارد پس مقدار جریان در هر اتصال را میتواند بدست آورد، در نتیجه معادلهی کلی جریان از طریق معادلهی ۷ بدست میآید:
تونل زنی ترانزیستورهای تک الکترون DNA
۳- نتایج و نتیجه گیری
مدل DNA-SET در زبان C شبیهسازی شد که نتیجه آن شکل ۷ است که مشخصهی ولتاژ-جریان DNA-SET را نشان میدهد که در آن i_ds جریان درین به سورس را در مقیاس نانوآمپر، V_ds ولتاژ درین به سورس را در واحد میلیولت و V_gs نیز ولتاژ گیت به سورس را در مقیاس میلیولت نشان میدهد. نمودارهای موجود، تغییرات i_ds را در مقابل V_ds در مقادیر مختلف V_gs به نمایش می‌گذارند. مشاهده شده است که برای مقادیر کم V_gs جریان تونلی (i_ds) توسط سد کولنی کنترل میشود و به مجرد آنکه ولتاژ گیت – سورس از آستانهی UΣ بیشتر شد، جریان به سرعت زیاد میشود. پائینتر از ولتاژ آستانه ترانزیستور در حالت خاموش(off) و در بالاتر از آن روشن(on) فرض میشود.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
