تکنولوژی ساخت پیوندها مبحث بسیار گسترده‌ای است که دانش و تجربه گروههای تحقیقاتی و تولیدی متعددی را در این زمینه در بر می‌گیرد. با این وجود بدون سعی در تشریح دقیق این روشهای ساخت ، می‌توان برخی از روشهای بنیادی تشکیل پیوندها و زدن اتصالات مناسب به آنها را مورد بررسی قرار داد.

 

 

 

 

 

 

ساخت پیوندهای p - n

پیوندهای رشد یافته

یکی از روشهای اولیه ساخت پیوند ، روش پیوند رشد یافته ‌است. در این روش حین رشد بلور ، نوع ناخالصی در ماده مذاب به‌صورت ناگهانی عوض می‌شود. این روش ابتدایی رشد پیوند ، توسط روشهای انعطاف‌پذیرتری که در آنها پیوند بعد از رشد بلور ایجاد می‌شود، جایگزین شده ‌است. البته یک استثنا مهم در این مورد رشد رونشستی پیوندهای p - n است که بطور گسترده در مدارهای مجتمع و سایر کاربردها استفاده می‌شود.

پیوندهای آلیاژی

یک روش مناسب برای ساخت پیوندهای p - n ، آلیاژ کردن یک فلز حاوی اتمهای ناخالصی روی نیم رسانایی با ناخالصی مخالف است. این روش در دهه 1950 برای تولید دیود و ترانزیستور مورد استفاده قرار گرفت. به ‌این منظور ، نمونه‌ای که جهت آلیاژ انتخاب شده با ماده مورد نظر پوشش داده می‌شود و بعد از حرارت ، منطقه مذاب ایجاد می‌شود. با کاهش دما ، ناخالصی ماده پایین می‌آید و در مرز مشترک یک ناحیه دوباره رشد یافته ‌از بلور ناخالص تشکیل می‌شود.

پیوندهای نفوذی

در دهه 1960 روش نفوذی به عنوان یکی از متداولترین روشهای تشکیل پیوند p - n جایگزین روش آلیاژی شد. نفوذ ناخالصیها در یک جامد بر حسب حاملین بار اضافی است. نفوذ نتیجه حرکت تصادفی اتمها بوده و ذرات در جهت کاهش شیب تراکم ناخالصی نفوذ می‌کنند، البته در اینگونه موارد دما بالاست. بنابراین نفوذ ناخالصیهای آلاینده در یک نیم رسانا بسیاری از اتمهای نیم رسانا را از جای خود در شبکه خارج کرده و مکانهای خالی ایجاد می‌کند که توسط ناخالصیها پر می‌شود و بعد از سرد شدن بلور در آنجا می‌مانند.

 

 

 

 

 

 

کاشت یون

یک جایگزین مناسب برای نفوذ در دماهای بالا کاشت مستقیم یونهای انرژی‌دار در داخل نیم رسانا است. در این روش پرتوی از یونهای ناخالصی آن چنان شتاب می‌گیرد که ‌انرژی جنبشی آن می‌تواند از چندین kev تا چندین Mev متغیر باشد و سپس به سمت سطح نیم رسانا هدایت می‌شود. اتمهای ناخالصی بعد از ورود به بلور انرژی خود را از طریق برخورد ، به شبکه داده و در یک عمق نفوذ متوسط موسوم به برد کاشت متوقف می‌گردند.

پیوندهای فلز نیم رسانا

بسیاری از ویژگیهای سودمند یک پیوند p - n را با تشکیل اتصال مناسب فلز - نیم رسانا می‌توان بدست آورد. بدیهی است که چنین رویکردی به دلیل سادگی ساخت آن جالب توجه ‌است. پیوندهای فلز – نیم رسانا در یکسوسازی بسیار سریع مفید می‌باشند. وقتی که فلزی به نیم رسانایی متصل می‌شود، انتقال بار تا آنجا ادامه می‌یابد که ترازهای فرعی در حال تعادل هم سطح شوند. به ‌این منظور ، پتانسیل نیم رسانا نسبت به فلز افزایش می‌یابد. پتانسیل اتصال از نفوذ الکترونها از نوار رسانش نیم رسانا به فلز جلوگیری می‌کند.

پیوندهای ناهمگون

سومین رده مهم از پیوندها شامل پیوند بین نیم رسانای با شبکه تطبیق یافته ولی با شکاف نوار متفاوت است. مرز مشترک بین اینگونه نیم رساناها عاری از نقایص بلوری بوده و می‌تواند بلورهای پیوسته‌ای شامل یک یا چند پیوند ناهمگون بوجود آورد. قابلیت دسترسی به پیوندهای ناهمگون و ساختارهای چند لایه در نیم رساناهای مرکب افق وسیعی از امکان گسترش قطعات الکترونیک را در پیش رو قرار داده‌ است. در پیوندهای ناهمگون ترازهای فرعی دو نیم رسانا را هم سطح می‌کنند و یک فضای خالی برای ناحیه گذر در نظر می‌گیرند، پیوندگاه در نزدیکی طرف با ناخالصی شدیدتر قرار داده می‌شود. با ثابت نگه داشتن شکاف نواری در هر ماده نواحی نوار هدایت و ظرفیت بهم متصل می‌شود.

کاربردها

قطعات نیم رسانای p - n در صنعت الکترونیک نقش اساسی دارند. از جمله پیوندهای رشد یافته بویژه در مدارهای مجتمع حایز اهمیت است، چرا که توانسته ‌است مدارهای پیچیده شامل هزاران ترانزیستور ، دیود و مقاومت و خازن را روی یک تراشه نیمه رسانا جای دهد. پیوندهای نفوذی در ساخت IC ها نقش اساسی دارند که ‌امکان ساخت هزاران قطعه با پیوند p - n را در یک تراشه سیلیسیمی ‌با اتصالات داخلی مناسب فراهم می‌سازد.

کاشت یون بخصوص در ساخت مدارهای مجتمع سیلیسیم بسیار مورد توجه ‌است. پیوندهای فلز - نیمه رسانا در یکسوسازی بسیار سریع مفید می‌باشد و پیوندهای ناهمگون در ترانزیستورهای دو قطبی ، ترانزیستورهای اثر میدانی و لیزرهای نیمه رسانا مورد توجه‌اند.

معمولاُ اجسام از لحاظ عبور یا عدم عبور الکتریسیته به دو دسته رسانا و عایق تقسیم می‌شود. اما گروه دیگری از اجسام نیز وجود دارد که نه بطور کامل رسانا و نه بطور کامل نارساناست. این گروه خاص از اجسام را نیم رسانا می‌گویند.

 

 

 

 

• انواع نیم رسانا

نیم رسانای ذاتی

بخش عمده الکترونیک نوین ، وابسته به کاربرد مواد نیرم رسانا است. دیودهای نورگسیل « LEDها) ترانزیستورها و باتریهای خورشیدی از جمله عناصر الکترونیکی متداولی هستند که از نیم رساناها استفاده می‌کنند. نیم رساناهایی مانند Cds و ورمیلیون (Hgs) رنگهای درخشان دارند و هنرمندان نقاشی ، از آنها استفاده می‌کنند. آنچه که تعیین کننده خواص الکترونیکی نیم رسانا است گاف انرژی (گاف نواری). بین ظرفیت و نوار و رسانش است. در بعضی مواد مانند Cds این شکاف اندازه ثابتی دارد. این مواد ، نیم رساناهای ذاتی نامیده می‌شود.

هنگامی که نور سفید ، با نیم رسانا برهمکنش می‌کند الکترونها تحریک شده و به نوار رسانش می‌روند. Cds ، نور بنفش و تا حدودی نور آبی را در می‌آشامد. اما انرژی سایر بسامدها ، کمتر از انرژی لازم برای برانگیختن یک الکترون ورای گاف انرژی است. این بسامدها بازتاب می‌یابند و رنگی که مشاهده می‌کنیم، زرد است. در برخی نیم رساناها مانند GoAS و Pbs ، گاف نواری ، چنان کوچک است که تمام بسامدهای نور مرئی در آنها دیده می‌شوند. هیچ نور مرئی بازتابی وجود ندارد و ماده تیره رنگ است.

 

 

 

 

 

 

نیم رسانای مصنوعی

در بیشتر نیم رساناها که غیر ذاتی نامیده می‌شوند، اندازه گاف نواری ، با افزودن دقیق ناخالصیهایی کنترل می‌شود، که این فرآیند تقویت نامیده می‌شود. سیستم عمل تقویت روی سیلیکون یکی از متداولترین نیم رساناهاست.

نیم رسانای نوع n

وقتی به سیلیکون ، ناخالصی فسفر افزوده شود، تراز انرژی اتمی فسفر ، دقیقا در زیر نوار رسانش سیلیکون قرار می‌گیرد.
هر اتم فسفر ، 4 الکترون از 5 الکترون ظرفیتش را تشکیل نمونه با 4 اتم si مجاور بکار می‌برد و انرژی گرمایی به تنهایی کافی است تا باعث شود، الکترون اضافی ظرفیت به نوار رسانش بر انگیخته شده به یک یون p غیر متحرک را بر جای گذارد. اتمهای فسفر ، دهنده نامیده می‌شود. رسانش الکتریکی در این نوع نیم رسانا عمدتا در اثر حرکت الکترونهای حاصل از اتمهای دهنده در نوار رسانش، به وجود می‌آید. این نوع نیم رسانا نوع n نامیده میشود که در آن n به معنی منفی است، این نوعی بار الکتریکی که توسط الکترونها حمل می‌شود.

نیم رسانای نوع p

وقتی به سیلیکون ناخالص آلومینیم افزوده می‌شود. تراز انرژی اتمهای AL که اتمهای پذیرنده نامیده می‌شوند، درست بالای نوار ظرفیت سیلیکون قرار می‌گیرد. با سه اتم Si مجاور پیوند جفت الکترونی منظمی تشکیل می‌دهد. اما با چهارمین اتم Si فقط یک پیوند تک الکترونی تشکیل می‌دهد. یک الکترون به راحتی از نوار ظرفیت یک اتم آلومینیوم در تراز پذیرنده بر انگیخته می‌شود. در نهایت ، یک یون منفی تا A غیر متحرک بوجود می‌آمد و در نتیجه این فرآیند یک حفره مثبت در نوار ظرفیت پدیدار می‌شود. از آنجا که رسانش الکتریکی در این نوع نیم رسانا عمدتا شامل حرکت حفره‌های مثبت است این نوع نیم رسانا ، نوع P نامیده می‌شود.

کاربرد نیم رساناها در باطری خورشیدی

یک سلول خورشیدی که از نیم رساناها ساخته شده از سیلیکون استفاده می‌شود. لایه نازکی از نیم رسانای نوع P با یک نیم رسانای نوع n ، در ناحیه‌ای به نام پیوندگاه در تماس است. عمدتا عبور الکترونها و حفره‌های مثبت از میان پیوندگاه بسیار محدود است. زیرا چنین حرکتی ، منجر به تفکیک بار می‌شود: حفره‌های سبک ناشی از نیم رسانای نوع p که از پیوندگاه عبور می‌کنند ناگزیر از یونهای غیر متحرک تا A جدا خواهند شد و الکترونهای ناشی از نیم رسانای نوع n که از پیوندگاه عبور می‌کنند به ناچار از یونهای غیر متحرک ⁺P جدا می‌شوند.

حال در نظر بگیرید که نیم رسانای نوع p در معرض باریکه‌ای از نور قرار گیرد. الکترونهای واقع در نوار ظرفیت ، می‌توانند انرژی ، در آشامیده و همراه با ایجاد حفره‌های مثبت در نوار ظرفیت ، به لایه رسانش ارتقاء یابند. الکترونهای رسانش بر خلاف حفره‌های مثبت می‌توانند به راحتی از پیوندگاه عبور کرده وارد نیم رسانای نوع n شوند. این عمل ، سفارش الکترونها (جریان الکتریکی) را برقرار می‌کند. الکترونها می‌توانند توسط سیمها از میان یک مصرف کننده خارجی مانند لامپها ، موتورهای الکتریکی و … انتقال پیدا کنند و سرانجام به نیم رسانای نوع p باز گردند. جایی که آنها حفره‌های مثبت را پر می‌کنند.

راه های زیادی برای برقراری ارتباط بین وسایل الکترونیکی با یکدیگر وجود دارد مانند:

● رابط های سیمی

● دستگاه های رابط الکترونیکی

● کابلهای شبکه

● wifi

● سیگنالهای مادون قرمز

لوازمی همچون کامپیوترها، سیستم های سرگرمی، تلفن ها و ... لوازمی هستند که در دسته لوازم الکترونیکی جای می گیرند. این وسایل می توانند از طرق مختلفی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند مانند استفاده از سیم ها، کابل ها ،سیگنال های رادیویی ، اشعه مادون قرمز و یا حتی انواع پیشرفته تری  از رابط ها و پروتکل های ارتباطی.

روش های اتصال دستگاه های الکترونیکی به یکدیگر روز به روز پیچیده تر می شوند، در این مقاله به بررسی بلوتوث خواهیم پرداخت. یک روش ارتباطی نسبتا جدید در لوازم الکترونیکی که دارای ساختاری ساده است و بصورت بدون سیم و اتوماتیک انجام می شود و یکی از خصوصیاتی است که کار با لوازم الکترونیکی را جذاب تر و ساده تر می کند.

مشکل !

قبل از اینکه دو وسیله الکترونیکی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند باید یک سری از نکات بین آنها مشخص شده باشد. اولین نکته ای که برای ارتباط بین دو وسیله پیش می آید اینست که این ارتباط از لحاظ فیریکی چگونه بر قرار خواهد شد ؟ آیا لازم است که از سیم استفاده شود یا ارتباط بوسیله بعضی از سیگنال ها و بدون سیم  برقرار خواهد شد ؟ و اگر لازم است از سیم استفاده شود چند رشته سیم برای برقراری این ارتباط لازم است ؟ یک رشته؟ دو رشته ؟ پنج رشته؟ 25 رشته ؟ تازه هنگامی که روش فیزیکی برقراری ارتباط مشخص شد سوالهای دیگری هم از راه می رسند:

-چه مقدار از اطلاعات باید درآن واحد منتقل شود؟ برای مثال پرتهای سریال در آن واحد فقط می توانند 1bit داده را ارسال کنند اما پرت های موازی در همین  زمان می توانند چندین بیت داده را منتقل کنند.

-دستگاه ها بر چه اساسی با یکدیگر ارتباط برقرار خواهند کرد؟  تمامی اطلاعات باید تحت دستورات و قوانین خاصی منتقل شوند که این دستورات و قوانین پروتکل نامیده می شوند ، پس بهتر است این سوال را اینگونه مطرح کنیم که: اطلاعات تحت چه پروتکلی منتقل شود؟

راه حلی بنام بلوتوث!

فناوری بلوتوث با حذف دخالت کاربر در سیستم و همچنین احتیاج به انرژی بسیار کم برای برقراری ارتباط با وسایل دیگر که موجب صرفه جویی زیادی در مصرف باطری می شود تکنولوژی شبکه های کوچک را وارد مرحله جدیدی کرد. این را تصور کنید:  شما درحالی که پشت در خانه خود ایستاده اید به وسیله تلفن همراه خود که به فناوری بلوتوث مجهز است  مشغول صحبت کردن با شخصی هستید. از آن شخص می خواهید که 5 دقیقه بعد مجددا با شما تماس بگیرد چون شما می خواهید وارد خانه شده و لباسهای مخصوص خانه را بپوشید. به محظ اینکه شما وارد خانه می شوید نقشه ای که از دستگاه GPS  اتومبیلتان که به فناوری بلوتوث مجهز است به تلفن همراهتان منتقل شده بود به کامپیوتر شخصی شما منتقل می شود زیرا دستگاه تلفن همراه شما یک سیگنال بلوتوث از کامپیوتر شخصی شما دریافت کرده مبنی بر اینکه اطلاعاتی که شما قبلا مشخص کرده اید را  به کامپیوتر شخصیتان منتقل کند. 5 دقیقه بعد هنگامی که دوست شما مجددا تماس می گیرد بجای اینکه تلفن همراه شما زنگ بزند گوشی تلفن خانگی شما که آن هم به سیستم بلوتوث مجهز است زنگ می زند. دوست شما همان شماره قبلی را گرفته اما تلفن ثابت شما یک سیگنال بلوتوث از گوشی تلفن همراه شما دریافت کرده و بطور اتوماتیک تلفن همراه شما روی تلفن خانگیتان دایورت شده است زیرا متوجه شده  که شما در خانه هستید! هر سیگنال بلوتوثی که گوشی تلفن همراه شما ارسال یا دریافت می کند فقط 1 میلی وات  از باطری آن را مصرف می کند . یعنی در واقع می توان گفت که این فعالیت در واقع  تاثیری روی باطری تلفن شما ندارد!

 

بلوتوث در واقع یک استاندارد شبکه است که دارای 2 سطح است :

 ●سطح اول که به عنوان سطح فیزیکی شناخته می شود و بیانگر این است که بلوتوث یک فرکانس رادیویی استاندارد است .

 ●سطح دوم که به عنوان سطح پروتکل شناخته می شود و دربرگیرنده قوانین و دستوراتی همچون مکان و زمان ارسال اطلاعات، تعداد بیت های ارسالی در آن واحد و همچنین شمار وسایلی که بطور همزمان می توانند در عملیات ارسال و دریافت اطلاعات شرکت داشته باشند می باشد.

مزایای بلوتوث

مهمترین امتیارات بلوتوث بدون سیم بودن، کم هزینه و ارزان بودن و اتوماتیک بودن آن است.  راههای دیگری مانند ارتباط از طریق اشعه مادون قرمز(اینفرارد) هم برای ارتباط بدون سیم وجود دارد. اینفرارد عبارت است از امواج نوری که فرکانس آنها از فرکانس قابل دیده شدن و فهم  توسط چشم انسان پایین تر است. اکثر دستگاه های کنترل از راه دوری که همراه وسایل صوتی و تصویری عرضه می شوند برای ارسال اطلاعات از اینفرارد استفاده می کنند. ارتباط  و انتقال اطلاعات بر پایه اینفرارد یک روش قابل اعتماد و امن است و در ضمن استفاده از آن هزینه زیادی ندارد. اما دو محدودیت در استفاده از آن وجود دارد: اول اینکه : اشعه اینفرارد فقط در مسیر مستقیم منتشر می شود، حتما شما در هنگام استفاده از دستگاه ریموت کنترل این را تجربه کرده اید که حتما باید دستگاه را مستقیما به سمت وسیله مورد نظرتان بگیرید تا آن وسیله بتواند دستور مورد نظر شما را دریافت و اجرا کند.

محدودیت دیگری که وجود دارد اینست که تکنولوژی اینفرارد یک تکنولوژی یک به یک است. یعنی اینکه در آن واحد فقط بین دو وسیله می تواند ارتباط برقرارکند. مثلا شما می توانید توسط آن اطلاعاتی را از لپ تاپتان  به تلفن همراه دوستتان منتقل کنید اما نمی توانید همزمان آن اطلاعات را به PDA دوست دیگرتان هم منتقل کنید.

البته این دو خصوصیت اینفرارد در بعضی موارد امتیاز محسوب می گردند زیرا عملیات انتقال اطلاعات فقط بین دو وسیله مورد نظربرقرار می شود و امکان به وجود آمدن  تداخل با وسایل دیگر وجود ندارد وغیر ممکن است . این خاصیت باعث می شود که اطلاعات ارسالی شما فقط به همان وسیله ای برسد که مورد نظر شماست حتی اگر شما درجایی باشید که پر از گیرنده های اینفرارد باشد.

فناوری بلوتوث ابداع گردید تا محدودیتهای اینفرارد را پوشش دهد. حداکثر سرعت انتقال اطلاعات در دستگاه های بلوتوثی  که با استاندارد قدیمی تر بلوتوث 1.0 کار می کنند 1 مگابایت در ثانیه است اما در استاندارد بلوتوث 2.0 اطلاعات می توانند با سرعت 3 مگابایت در ثانیه منتقل شوند. دستگاه های بلوتوثی که از استاندارد جدید استفاده می کنند با دستگاه های دارای استاندارد قدیمی تر هم سازگارند.

ادامه دارد...

اولین تصویری که در یک فوتون ذخیره و بازیافت شده است 

پژوهشگران دانشگاه راچستر به موفقیت اپتیکی بزرگی دست یافته اند که به آن ها این امکان را می دهد که تمام داده های مربوط به یک تصویر را در یک فوتون به رمز در آورند ، تصویر را برای ذخیره سازی ، کند کرده و سپس آن را دست نخورده باز یابی کنند . در حالی که تصویر آزمون اولیه فقط از چند صد پیکسل تشکیل شده بود ، با روش جدید می توان مقدار عظیمی از اطلاعات را ذخیره کرد .

 

تصویر « UR » برای دانشگاه راجستر ( University of Rochester ) ، با استفاده از یک تپ نور ساخته شده بود و گروه هر بار می تواند صد ها از این تپ ها را در یک سلول کوچک چهار اینچی قرار دهد . فشرده ساختن این تعداد اطلاعات در این فضای کوچک و باز یافت دست نخورده ی آن دری را به سوی میانگیری اپتیکی – ذخیره سازی اطلاعات به صورت نور – باز می کند .

 

به گفتۀ جان هاول ( John Howell ) رهبر گروهی که این ابزار را ابداع کرده است "این ناممکن به نظر می رسد اما ما به جای ذخیره سازی یک ها وصفر ها ، تمام تصویر را ذخیره می کنیم . این مثل تفاوت بین عکس گرفتن با تنها یک پیکسل و عکس گرفتن با دوربین است " این مثل یک دوربین شش مگا پیکسلی است .

 

 رایان کاما کو ( Ryan-Camacho ) می گوید " می توانید مقدار زیادی اطلاعات را در یک تپ نور داشته باشید اما معمولاً اگر بخواهید آن را میان گیری کنید ، می توانید بسیاری از آن اطلاعات را از دست بدهید . ما نشان می دهیم که می توان مقدار عظیمی از اطلاعات را با نسبت سیگنال بسیار بالا حتی در سطوح نور بسیار پایین بدست آورد . "

 

میان گیری اپتیکی اکنون حوزه ای بسیار مورد توجه است زیرا مهندسان می کوشند پردازش رایانه ای را سریع کنند و سرعت شبکه را با استفاده از نور زیاد کنند ، اما دستگاه های آن در تلاش برای تبدیل سیگنال های نور به سیگنال های الکترونیکی برای ذخیرۀ اطلاعات ، حتی برای مدتی کوتاه ، به بن بست می رسد .

 

گروه هاول از رهیافتی جدید استفاده کرده است که تمام ویژگی های تپ را حفظ می کند . تپ میانگیری شده اصولاً یک نسخۀ اصلی کامل است ؛ هیچ گونه واپیچیدگی ، و هیچ پراش اضافی وجود ندارد ، و فاز و دامنۀ سیگنال اصلی کاملاً حفظ می شود . حتی هاول می کوشد تا نشان دهد که در گیری کوانتومی سالم می ماند .

 

هاول برای تولید تصویر UR ، صرفاً باریکه ای از نور را از کاغذ استنیسلی عبور داد که U وR در آن حک شده بود . هر کسی که عروسک های سایه ای را ساخته باشد می داند این کار چگونه انجام می شود ، اما هاول شدت نوری را به قدری کم کرد که تنها یک فوتون از استنیسل عبور می کرد .

 

مکانیک کوانتومی در این مقیاس چیزهای عجیبی را از خود نشان می دهد ، به طوری که این نور اندک را می توان هم ذره در نظر گرفت و هم موج . به عنوان یک موج ، این نور می تواند همزمان از تمام بخش های استنیسل بگذرد ، و " سایۀ " UR را با خود حمل کند . تپ نور سپس وارد یک سلول چهار اینچی گاز سزیم در دمایC˚ 100 شده ، و در آنجا کند و متراکم می شود ، تا امکان پرازش همزمان تعداد زیادی تپ در آن را فراهم سازد .

 

 نمودار دستگاه رمزگشایی اطلاعات

 

آلن ویلز ، استاد مهندسی برق در دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و رئیس IEEE انجمن اپتیک و لیزر می گوید " مقدار اطلاعات موازی که جان همزمان در یک تصویر فرستاده در مقایسه با آنچه قبلاً انجام شده عظیم است . انجام این کار و حفظ تمامیت سیگنال دستاوری عظیم است . "

 

هاول تاکنون توانسته است تپ های نوری را صد نانو ثانیه به تأخیر اندازد و آن ها را تا یک در صد طول اولیه متراکم سازد . او اکنون سعی می کند چند دوجین از این تپ ها را برای چند میلی ثانیه ، و تا 10000 تپ را تا یک نانو ثانیه به تأخیر اندازد .

 

هاول می گوید " اکنون می خواهم ببینم آیا می توان چیزی را به صورت تقریباً دائم حتی در سطح یک فوتون ، به تأخیر بیاندازیم . اگر بتوانیم این کار را انجام دهیم ، می توانیم منتظر ذخیره سازی مقدار باورنکردنی از اطلاعات در فقط چند فوتون باشیم .  

 

             ترجمه :دکتر منیژه رهبر

     مرجع

در این قسمت قصد دارم شما را با نحوه ی تهیه ی فیبر مدار چاپی به روشی ساده و پر کاربرد آشنا کنم.استفاده از این روش میتواند به شما کمک کند تا زمان کمتری را صرف طراحی مدار و انتقال آن بر روی فیبر کنید و همچنین دقت این روش بسیار بیشتر از طراحی با ماژیک ضد آب و یا لتراست است.
برای انجام این کار به وسایل زیر نیاز دارید:
*پرینتر لیزری
*کاغذ گلاسه ی مناسب
*فیبر مسی مدار چاپی
*اتو

برخلاف پرینترهای جوهر افشان که در آن به جای تونر از جوهر مایع استفاده میشود در پرینترهای لیزری تونر هنگام عمل چاب از کارتریچ خارج میشود و به صورت یودر بر روی صفحه ی کاغذ منتقل میشود. برای آنکه تصویر یا متنی را به وسیله ی یرینترهای لیزری چاب کنیم تونر که شامل یلاستیک است بر اثر حرارت ذوب میشود و بر روی کاغذ باقی میماند.به دلیل سخت بودن فیبر های مسی نمیتوانیم به صورت مستقیم از پرینتر برای ایجاد خط ها و سایر علائم بر روی فیبر مدار چایی ا ستفاده کنیم ,بنابراین باید به صورت غیر مستقیم تونر را از پرینتر بر روی فیبر مسی انتقال دهیم.یک راه ساده آن است که ابتدا بر روی کاغذی که تونر به نرمی بر روی آن مینشیند مدار را با دقت 400 dpi یرینت بگیریم و بعد با دادن حرارت به آن به وسیله ی اتو تونر را برای بار دوم مذاب کنیم و بر روی فیبر مسی انتقال دهیم. این عمل دقیقا شبیه به انتقال تصاویر بر روی T-Shirt با اتو میباشد. نوع کاغذ استفاده شده بسیار مهم است و حتما باید از نوع گلاسه باشد تا تونر را به خود جذب نکند و با اعمال حرارت به راحتی از سطح کاغذ جدا شود و بر روی فیبر مسی منتقل شود.سطح فیبر مسی قبل از انتقال تصویر مدار باید به وسیله ی آب گرم و مایع ظرفشویی و پودر لباسشویی کاملا پاکیزه شود و در انتها آن را خشک کنید. پس از تمیزکردن فیبر مسی توجه کنید که بر روی آن دست نزنید. برای تمیز کردن فیبر مسی همچنین میتوانید از سیم ظرفشویی استفاده کنید.هنگامی که سطح فیبر کاملا تمیز و براق شد وقت آن است که کاغذ گلاسه ای را که مدار بر روی آن با دقت 400 dpi یرینت گرفته شده را به صورت وارون بر روی فیبر مسی قرار دهیم و ادامه ی کاغذ را در پشت فیبر مسی توسط نوار چسب ثابت کنیم تا کاغذ بر روی فیبر حرکت نکند.حال اتو را با درجه حرارت نسبتا بالا بر روی آن تا اندازه ای میکشیم که رنگ کاغذ کمی تیره شود و کاغذ حالت چسبیده به فیبر را پیدا کند دقت کنید که اتو باید به صورت یکنواخت به تمامی نواحی گرما برساند این عمل را به صورت پیوسته انجام دهید. توجه داشته باشید که با چندین بار آزمایش و تمرین میتوانید به بهترین زمان بندی دست پیدا کنید اما زمان مورد نیاز کمتر از 5 دقیقه در شرایط عادی میباشد.فیبر مسی در این زمان دارای حرارت بسیار زیادی است پس هنگام جا به جا کردن آن مراقب باشید.حال فیبر مسی را با همان صورت برای مدتی کمتر از 10 دقیقه در آب داغ قرار دهید و آن را از آب بیرون آورید و قطعه های کاغذ را از روی آن جدا کنید.همانطور که میبینید مدار به صورت کاملا دقیق بر روی فیبر مسی منتقل شده است.قدم بعدی از بین بردن قسمت های مسی اضافی از فیبر مدار چابی است
برای از بین بردن قسمت های مسی اضافی که بدون پوشش عایق هستند از نوعی اسید به نام پرکلروردوفر که در بازار به نام اسید مدار چاپی معروف است استفاده میشود. پرکلروردوفر در بازار به صورت بلور و یا به صورت پودر یافت می شود. روش کار با این نوع اسید به این صورت است که تا اندازه ای به آب گرم از این اسید اضافه میکنیم که محلول به صورت چای پر رنگ در آید در این حالت محلول اسید آماده ی استفاده است. در هنگام کار با این نوع اسید باید توجه داشته باشید که تنها از ظروف غیر فلزی نظیر ظروف پلاستیکی و شیشه ای باید استفاده شود. همچنین توجه داشته باشید که این اسید سمی میباشد و هنگام استفاده از آن باید کاملا مراقب لباس و بدن خود باشید. توصیه میکنم عمل اسیدکاری را در فضای آزاد انجام دهید.پس از ساختن محلول اسید فیبر مدار چاپی را وارد محلول میکنیم و آهسته آن را تکان میدهیم بعد از مدتی شاهد از بین رفتن قسمت های مسی اضافی از کناره میشویم.این عمل را تا از بین رفتن تمامی قسمتهای اضافی انجام میدهیم. پس از از بین رفتن قسمت های اضافی فیبر مسی را از با آب سرد شستشو میدهیم و به وسیله ی سیم ظرفشوئی تونرهای به جا مانده روی فیبر را از بین میبریم . تنها بخش باقیمانده بخش سوراخکاری است که با دریل انجام میدهیم .حال فیبر مدار چاپی ما آماده است و میتوانیم قطعات را بر روی آن لحیم کنیم.