تولید تجهیزات الکترونیکی بهینه با اختراع محقق ایرانی میکروالکترونیک

عضو هیات علمی دانشگاه شهرکرد موفق به ابداع و ثبت اختراع افزاره سیلیکون بر روی الماس با عایق دولایه در اداره ثبت اختراعات آمریکا شد که در تولید ادوات الکترونیکی نیمه‌هادی از جمله کوچک سازی ترانزیستورها و بهبود کارایی ترانزیستورها کاربرد دارد.

 دکتر آرش دقیقی، دانش آموخته دکتری مهندسی برق (ادوات میکروالکترونیک) از دانشگاه ایالتی واشنگتن و عضو هیات علمی دانشگاه شهرکرد اظهار کرد: پیشبرد فناوری کوچک‌سازی افزاره و بهبود رفتار مدارات سیلیکون روی عایق، هدف اصلی من در انجام تحقیقاتی بوده که منتج به اختراع شده ‌است.

وی با بیان این که افزایش جریان نشتی که ناشی از کاهش طول کانال به اندازه چندین نانومتر است از مهم‌ترین موانع کوچک‌سازی نانوافزاره‌ها است، گفت: در این اختراع با استفاده از نانوساختاری جدید، جریان نشتی افزاره کاهش یافته و امکان اسکِیلینگ برای نسل بعدی فراهم شده‌است. نتایج شبیه‌سازی، کاهش 40 تا 200 درصدی جریان نشتی را برای افزاره‌ 22 نانومتری سیلیکون روی عایق نشان می‌دهد. همچنین با کوچک‌سازی افزاره تا محدوده نانومتری، مقاومت بدنه افزایش زیادی یافته است، به طوری‌که تغییرات پاسخ فرکانسی ترانزیستور روی هدایت خروجی نانوترانزیستور باعث افزایش اثرات غیرخطی مدارات شده ‌است.

وی افزود: با استفاده از فناوری نانو در این اختراع، می‌توان مقاومت بدنه را تنظیم کرد. همچنین نتایج شبیه‌سازی تقویت کننده نویز پایین 45 نانومتر، مؤید بهبود رفتار خطی مدار است.

دقیقی درباره کاربرد اختراع خود اظهار کرد: لازم است در این مورد با ذکر مثالی توضیح مختصری در مورد روند پیشرفت فناوری ساخت ادوات نیمه‌هادی ارائه دهم. همگی ما با موضوع به روزرسانی رایانه آشنایی داریم. اگر دقت کنیم، هزینه‌ای که برای به روزرسانی رایانه شخصی خود انجام می‌دهیم، در یک دوره سه ساله تقریباً یکسان است. در صورتی‌که در این دوره کارایی سیستم چندین برابر افزایش پیدا کرده ‌است. حافظه دیسک سخت، حافظه موقت و حجم پردازش اطلاعات توسط واحد پردازنده مرکزی افزایش یافته ‌است. دلیل آن، رشد صنعت نیمه‌هادی است. این رشد، در صنایع دیگر به ندرت دیده می‌شود. به طور مثال، در صنعت خودروسازی، انتظار آن نمی‌رود که سرعت خودرو طی سه سال، دو برابر شود.

وی خاطرنشان کرد: دلیل اصلی رشد صنعت نیمه‌هادی، تعهد شرکت‌های فعال در این صنعت به مفهوم «قانون مور» است که به طور ساده بیان می‌کند که تعداد ترانزیستور در مدارات مجتمع حدوداً هر یک سال و نیم دو برابر می‌شود. گسترش مفهوم این قانون به تمامی زیرمجموعه‌های صنعت نیمه‌هادی منتج به رشد سریع آن شده است. به همین دلیل، کوچک‌سازی مستمر ترانزیستور انجام یافته است که تحت عنوان «اسکیلینگ» از آن یاد می‌شود. از مهم‌ترین موانع کوچک‌سازی مستمر، افزایش جریان نشتی ترانزیستور و روند صعودی توان مصرفی مدارات است.

دقیقی افزود: با توجه به پیشرفت فناوری کوچک‌سازی افزاره نیاز به کاهش جریان نشتی و بهبود مشخصات الکترواستاتیکی ترانزیستور احساس می‌شود. کاستن پیچیدگی طراحی و عدم افزایش توان مصرفی لوازم الکترونیک قابل حمل از جمله محاسن بهبود خطی مدارات است.

وی تصریح کرد: امکان استفاده از این دستاورد در صنعت نیمه‌هادی و طراحی مدارات الکترونیک مجتمع به طور گسترده وجود دارد.

دقیقی با اعلام آمادگی خود برای همکاری و ارائه دانش فنی خود به صنعت و سرمایه‌گذاران علاقه‌مند گفت: ایجاد بسترهای لازم جهت طراحی، تولید و ساخت مدارات مجتمع، شرط لازم برای تجاری‌سازی این اختراع در کشور است. استفاده از این اختراع در ادوات الکترونیکی فرکانس رادیویی و کاربرد آن برای پیشبرد اهداف کوچک‌سازی ترانزیستور، باعث بهبود کارآیی آی‌سی‌ها می‌شود. تبدیل شدن نتایج تحقیقات به محصول مشخص، آمادگی بستر فوق را می‌طلبد.

این پژوهشگر که اختراع دیگرش با عنوان «روش بهبود خطی مدارات فرکانس رادیویی ماسفت سیلیکون روی عایق» نیز در اداره‌ ثبت اختراعات آمریکا در مرحله انتشار (Publish) است، این اختراعات را حاصل تحقیقات شخصی و طرح‌های برون دانشگاهی عنوان کرد و عدم حمایت و پرداخت لازم از سوی دانشگاه برای ثبت اختراع و ثبت امتیاز لازم جهت ارتقای مفهوم پتنت را از موانع و مشکلات پیش روی محققانی که قصد ثبت اختراع دارند، عنوان کرد.

عضو هیات علمی دانشگاه شهرکرد با تقدیر از حمایت‌های ستاد ویژه توسعه فناوری نانو از ثبت اختراعات، این اقدام را گامی جسورانه خواند و تاکید کرد: عدم پرداخت حمایت‌های مالی و غیر مادی قطعا می‌تواند ثبت اختراعات را با مشکل جدی مواجه کند.

وی خاطرنشان کرد: حمایت‌های ستاد ویژه توسعه فناوری نانو از اختراعات 80 درصد مبلغ کل ثبت اختراع است که الزام مخترع به پرداخت 20درصد حق ثبت اختراع، به طور حتم بر روند ثبت تاثیرگذار است. با توجه به اهمیت مفهوم پتنت و مقایسه آماری آن با دیگر مواردی که توسط ستاد نانو شامل پرداخت حمایت می‌شود، به نظر می‌رسد که حمایت تشویقی مالی و امتیازی به مراتب بیشتر از یک مقاله ساده باید به پتنت‌ها تعلق گیرد که با یک نگاه آماری به موضوع، اهمیت آن آشکار ترمی‌شود. لازم است از دید گرایش تخصصی به موضوع توجه خاصی شود. به طور حتم تفاوت آماری زیاد مقالات با ضرایب تاثیر متفاوت و پتنت‌های ثبت شده در رشته‌های مختلف دانشگاهی می‌تواند الهام بخش راهکارهای جدیدی در میزان پرداخت حمایت تشویقی و نحوه امتیازبندی باشد.


منبع: ایسنا