पीजोट्रोनिक्स

पीज़ोट्रोनिक्स प्रभाव नए उपकरणों के निर्माण के लिए चार्ज वाहक परिवहन गुणों को ट्यून / नियंत्रित करने के लिए "गेट" वोल्टेज के रूप में piezoelectricity के साथ सामग्री में निर्मित पीज़ोइलेक्ट्रिक क्षमता (पीज़ोपोटेंशियल) का उपयोग कर रहा है। नील ए डाउनी ने दिखाया कि एफईटी जैसा प्रवर्धक उपकरण बनाने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री और कार्बन पीज़ोरेसिस्टिव सामग्री के सैंडविच का उपयोग करके मैक्रो-स्केल पर सरल प्रदर्शनों का निर्माण करना और 2006 में छात्रों के लिए विज्ञान परियोजनाओं की एक पुस्तक में रखना कितना आसान था। 2007 में जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में प्रोफेसर झोंग लिन वांग द्वारा पीजोट्रोनिक्स का मौलिक सिद्धांत पेश किया गया था। इस प्रभाव के आधार पर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की एक श्रृंखला का प्रदर्शन किया गया है, जिसमें पीज़ोपोटेंशियल गेटेड फील्ड इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर  शामिल है, पीजोपोटेंशियल गेटेड डायोड, तनाव सेंसर, बल / प्रवाह सेंसर, हाइब्रिड क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर, पीजोट्रोनिक  तर्क द्वार ्स, इलेक्ट्रोमैकेनिकल यादें, आदि। पीजोट्रोनिक उपकरणों को एक नए अर्धचालक-उपकरण श्रेणी के रूप में माना जाता है। पीजोट्रोनिक्स में सेंसर, मानव-सिलिकॉन प्रौद्योगिकी इंटरफेसिंग, एमईएमएस, नैनोरोबोटिक्स और सक्रिय लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग होने की संभावना है।

तंत्र
Wurtzite संरचित ZnO, GaN और InN जैसी सामग्रियों में गैर-केंद्रीय समरूपता के कारण, एक तनाव (यांत्रिकी) लागू करके क्रिस्टल में एक पीजोपोटेंशियल बनाया जाता है। पीजोइलेक्ट्रिकिटी और अर्धचालक गुणों के एक साथ कब्जे के कारण, क्रिस्टल में निर्मित पीजोपोटेंशियल का वाहक परिवहन प्रक्रिया पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है। आम तौर पर, मूल पीज़ोट्रोनिक उपकरणों के निर्माण को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है। यहाँ हम उदाहरण के तौर पर नैनोवायर्स का उपयोग करते हैं। पहला प्रकार यह है कि पीजोइलेक्ट्रिक नैनोवायर को इलेक्ट्रोड द्वारा तय किए गए दो सिरों के साथ एक लचीले सब्सट्रेट पर रखा गया था। इस मामले में, जब सब्सट्रेट को मोड़ा जाता है, तो नैनोवायर विशुद्ध रूप से फैला या संकुचित होगा। Piezopotential को इसकी धुरी के साथ पेश किया जाएगा। यह संपर्क क्षेत्र में विद्युत क्षेत्र या शोट्की बैरियर (एसबी) की ऊंचाई को संशोधित करेगा। एक छोर पर प्रेरित सकारात्मक पीजोपोटेंशियल एसबी ऊंचाई को कम करेगा, जबकि दूसरे छोर पर नकारात्मक पीजोपोटेंशियल इसे बढ़ाएगा। इस प्रकार विद्युत परिवहन गुणों को बदल दिया जाएगा। दूसरी तरह की पीज़ोट्रोनिक डिवाइस यह है कि नैनोवायर का एक सिरा इलेक्ट्रोड से जुड़ा होता है, जबकि दूसरा सिरा फ्री होता है। इस मामले में, जब इसे मोड़ने के लिए नैनोवायर के मुक्त सिरे पर एक बल लगाया जाता है, तो पीजोपोटेंशियल वितरण नैनोवायर की धुरी के लंबवत होगा। पेश किया गया पीजोइलेक्ट्रिक क्षेत्र इलेक्ट्रॉन परिवहन दिशा के लंबवत है, ठीक उसी तरह जैसे पारंपरिक क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर में गेट वोल्टेज लगाया जाता है। इस प्रकार इलेक्ट्रॉन परिवहन गुण भी बदल जाएंगे। पीजोट्रोनिक्स के लिए सामग्री पीजोइलेक्ट्रिक सेमीकंडक्टर्स होनी चाहिए, जैसे ZnO, GaN और InN। पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी, फोटोएक्सिटेशन और सेमीकंडक्टर के बीच तीन-तरफ़ा युग्मन पीज़ोट्रोनिक्स (पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी-सेमीकंडक्टर कपलिंग), पीज़ोफोटोनिक्स (पीज़ोइलेक्ट्रिक-फ़ोटॉन एक्साइटमेंट कपलिंग), Optoelectronics  और piezophototronics (पीज़ोइलेक्ट्रिकिटी-सेमीकंडक्टर-फ़ोटोएक्सिटेशन) का आधार है। इन युग्मन का मूल पीजोइलेक्ट्रिक सामग्री द्वारा निर्मित पीजोपोटेंशियल पर निर्भर करता है।

यह भी देखें

 * पीजोइलेक्ट्रिसिटी
 * ध्रुवीय अर्धचालकों में गैर रेखीय पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव
 * वर्टज़ाइट