ሽታ ዘለዎም 5-ሲሊኮን ቀለቤታት ኣብ መወዳእታ ተሰሪዖም

ሓደ ክፍለ ዘመን ዝጸንሐ ናይ ኬሚስትሪ ሕልሚ ተረጋጊጹ

ንልዕሊ ሚእቲ ዓመት፡ ኣሮማቲሲቲ — እቲ ንገለ ቀለቤት ቅርጺ ዘለዎም ሞለኪዩላት ዘይተለምደ ምርግጋእ ዝህብ ኳንተም መካኒካዊ ተርእዮ — ከም ፍሉይ ዓውዲ ካርቦን ይቑጸር ነይሩ። ብ1825 ዝተረኽበን ብ1865 ብኣውግስት ኬኩለ ብመዋቕራዊ ኣገባብ ዝተፈትሐን ቤንዚን፡ ንሽታ ዘለዎም ውህደታት ፖስተር ቆልዓ ኮይኑ፡ ወለዶታት ኬሚስት ድማ ኣብቲ ኣብ ካርቦን ዝተመርኮሰ ማዕቀፉ ምሉእ ኢንዱስትሪታት ሃኒጾም። ኣብ ሓደ ንሕግታት ዘይኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ዳግማይ ዝጽሕፍ ፍሉይ ዓወት ግን፡ ተመራመርቲ ምሉእ ብምሉእ ብኣቶማት ሲሊኮን ዝቖመ ናይ መጀመርታ ምሉእ ብምሉእ ጨናዊ ሓሙሽተ ኣባላት ዘለዎ ቀለቤት ኣዋህሊሎም ኣለዉ። እዚ ፔንታሲላሳይክሎፔንታዲናይድ ኣንዮን፡ ስነ-ጥበባዊ ዓወት ጥራይ ዘይኮነስ፡ ንኬሚካላዊ ምትእስሳር፡ ሞለኪዩላዊ ምርግጋእን ዘይተጠቕመሉ ዓቕሚ ሲሊኮን ኪኖ ኣብ ሴሚኮንዳክተራት ዘለዎ ተራ ብኸመይ ከም እንርድኦ ናይ ፓራዳይም ለውጢ ይውክል።

ኣሮማቲሲቲ፡ ዘመናዊ ኬሚስትሪ ዝሃነጸ ምስጢር ምርግጋእ

ኩሉ ሲሊኮን ዘለዎ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ስለምንታይ ኣገዳሲ ምዃኑ ንምግንዛብ፡ መጀመርታ ሽታ ብሓቂ እንታይ ከም ዘቕርብ ክትፈልጥ ኣለካ። ሽታ ዘለዎም ሞለኪዩላት ቅርጺ ቀለቤት ጥራይ ኣይኮኑን — ፍሉይ ናይ ኤሌክትሮን ቅርጺ ይውንኑ፣ ፓይ ኤሌክትሮናት ኣብ ምሉእ ቅርጺ ቀለቤት ዲሎካላይዝ ይገብሩ፣ እዚ ድማ ንጸዓት ናይቲ ሞለኪዩል ብዓቢኡ ዘጉድል ናይ ሓባር ጽቕጥቕጥ ኤሌክትሮን "ደበና" ይፈጥሩ። እዚ ዲሎካላይዜሽን ሕጊ ሁከል ዝኽተል ኮይኑ፡ (4n + 2) ፓይ ኤሌክትሮናት ዘለዎ ፕላነር፡ ዑደታዊ ሞለኪዩል — n ኣሉታዊ ዘይኮነ ምሉእ ቁጽሪ ዘለዎ — ሽታ ዘለዎ ምርግጋእ ከርኢ እዩ። ንሳይክሎፔንታዳይናይድ ኣንዮን (እቲ ናይ ካርቦን ስሪት)፡ እዚ ማለት 6 ፓይ ኤሌክትሮናት ኣብ ልዕሊ 5 ኣቶማት ካርቦን ዝተኻፈሉ ማለት እዩ።

እዚ ናይ ምርግጋእ ጸዓት ንእሽቶ ኣይኮነን። ቤንዚን፡ እቲ ሽዱሽተ ካርቦን ዘለዎ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት፡ ካብቲ ሓደ ከባብያዊ ድርብ ምትእስሳር ዘለዎ ግምታዊ ሳይክሎሄክሳትሪን ክኸውን ዝኽእል ብግምት 150 ኪሎ ጀል/ሞል ዝያዳ ርጉእ እዩ። እቲ ተወሳኺ ምርግጋእ ድማ እዩ ሽታ ዘለዎም ውህደታት ኣብ መድሃኒት ኬሚስትሪ ዝዕብለሉ (ልዕሊ 85% ካብቶም ዝጸደቑ መድሃኒታት እንተወሓደ ሓደ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ዝሓዙ)፣ ዓንዲ ሕቖ ስነ-ጥበባዊ ፖሊመር ዝፈጥሩ፣ ከምኡ’ውን ኣብ ዓመት ኣማኢት ቢልዮናት ዶላር ዝግመት ኢንዱስትርያዊ ኬሚካላዊ መስርሕ ከም ቀንዲ መንጎኛታት ኮይኖም ዘገልግሉ።

እቲ ሳይክሎፔንታዳይናይድ ኣንዮን — ናይ ካርቦን ሓሙሽተ ኣባላት ዘለዎ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት — ማዕረ ማዕሪኡ መሰረታዊ እዩ። መሰረት ሜታሎሲን ኬሚስትሪ ዝፈጥር ኮይኑ፡ ከም ፈሮሲን ዝኣመሰሉ ምልዕዓል ዝሕግዙ ንኦርጋኖሜታሊክ ኬሚስትሪ ድሕሪ ምርካቦም ኣብ 1951 ሰውራ ዘስዓቡ የኽእሎም።እቲ ንዓሰርተታት ዓመታት ንኬሚስታት ዘስግእ ዝነበረ ሕቶ ቅኑዕ እዩ ነይሩ፡ ካርቦን ነዚ ክገብር እንተኽኢሉ ንምንታይ ሲሊኮን ዘይክእል?

መከላኸሊ ሲሊኮን፡ ስለምንታይ ከበድቲ ባእታታት ንኣሮማቲሲቲ ይቃወሙ

ሲሊኮን ኣብ ፐርዮዲክ ሰንጠረዥ ብቐጥታ ኣብ ትሕቲ ካርቦን ኮፍ ኢሉ ኣርባዕተ ቫለንስ ኤሌክትሮናት ይካፈል፡ ኣብ መብዛሕትኦም ውህደታት ድማ ቴትራሄድራል ቦንዲንግ ጂኦሜትሪ ይፈጥር። ኣብ ወረቐት ድማ ጨናዊ ቀለቤት ናይ ምፍጣር ዓቕሚ ክህልዎ ይግባእ። ብተግባር፡ ዝዓበየ ኣቶሚካዊ ራድዩስ ሲሊኮን (1.17 Å ኣንጻር ካርቦን 0.77 Å)ን ዝያዳ ዝተዘርግሐ 3p ዑደታትን፡ ነቲ ሽታ ዝጠልቦ ዓይነት ውጽኢታዊ ጎናዊ ፒ-ኦርቢታል ምድብላቕ መሰረታዊ ዕንቅፋታት ይፈጥር።

ሲሊኮን-ሲሊኮን ድርብ ምትእስሳር ንባዕሉ ከም ዘይከኣል ይቑጸር ነይሩ ክሳብ እቲ ኣብ ዩኒቨርሲቲ ዊስኮንሲን ዝርከብ ጉጅለ ሮበርት ዌስት ኣብ 1981 ናይ መጀመርታ ርጉእ ዲሲሊን ዝሰርሕ።ሽዑ እውን እንተኾነ እዞም ድርብ ምትእስሳር ካብቶም ካርቦን መዛኑኦም ኣዝዮም ዝደኸሙን ዝያዳ ምላሽ ዝህቡን እዮም ነይሮም። እቲ Si=Si ድርብ ምትእስሳር ጸዓት ብግምት 310 ኪሎ ጀል/ሞል ክኸውን ከሎ ምስ 614 ኪሎ ጀል/ሞል ንC=C ክነጻጸር ከሎ። ኣብ ምሉእ ቀለቤት ኣቶማት ሲሊኮን ዲሎካላይዝድ ፒ ቦንዲንግ ንምዕዋት ነዚ ባህርያዊ ድኽመት ምብዳህ ነቲ ንኦርቢታል ምድብላቕ ኣገዳሲ ዝኾነ ፕላነር ጂኦሜትሪ እናዓቀብካ የድሊ ነይሩ።

ቅድሚ ሕጂ ኣብ ልዕሊ 40+ ዓመታት ዝተገብረ ፈተነታት ብኸፊል ብሲሊኮን ዝተተክኡ ሽታ ዘለዎም ቀለቤታት፣ ሲሊኮን ዝሓዙ ሄተሮሳይክላትን ዝተፈላለዩ ግምታትን ኣፍርዮም እዮም። ምሉእ ብምሉእ ሆሞኣቶሚክ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ግን - ነፍሲ ወከፍ ኣቶም ኣብቲ ቀለቤት ሲሊኮን ምዃኑ - ጻዕዳ ዓሳ ነባሪ ናይ ቀንዲ ጉጅለ ኬሚስትሪ ኮይኑ ጸንሐ። እቲ ብድሆ ክልተ ዕጽፊ እዩ ነይሩ፡ ንሓሙሽተ ሲሊኮን ዘለዎ ቀለቤት ምስ ቅኑዕ ቁጽሪ ኤሌክትሮን ምትእኽኻብን ንባህርያቱ እኹል ርጉእ ምግባርን።

እቲ ስርሒት፡ ምህንድስናዊ ምርግጋእ ብመንገዲ ስቴሪክ መከላኸሊ

እቲ ዕዉት ምትእኽኻብ ኣብ ሓደ ስትራተጂ ዝተመርኮሰ እዩ ነይሩ፣ እዚ ስትራተጂ እዚ ንምርግጋእ ርእሰ-ተኣማንነት ዘለዎም ቀንዲ-ጉጅለ ውህደታት ወርቃዊ መለክዒ ኮይኑ ኣሎ: ዓበይቲ ተተካእቲ ጉጅለታት። እቲ ጉጅለ መጽናዕቲ ኣብ ነፍሲ ወከፍ ኣብቲ ቀለቤት ዘሎ ኣቶም ሲሊኮን ዓበይቲ ኤሌክትሮን ዝልግሱ ሊጋንድታት ብምትእስሳር፡ ብሓንሳብ ሰለስተ ወሳኒ ዕላማታት ኣመዝጊቡ። እቶም ዓበይቲ ጉጅለታት ነቲ ርእሰ-ተኣማንነት ዘለዎም ሲሊኮን-ሲሊኮን ምትእስሳር ካብ ግዳማዊ ረኣይንት ብኣካል ይከላኸሉሎም፣ ኤሌክትሮን ዝልግሱ ባህርያቶም ነቲ ኣሉታዊ ቻርጅ ናይቲ ኣንዮን ንምርግጋእ ሓጊዞም፣ ስቴሪክ ጅምላኦም ድማ ነቲ ንpi delocalization ዘድሊ ዳርጋ ፕላነር ጂኦሜትሪ የገድድዎ።

ባህርያት ናይቲ ዝተሰነየ ፔንታሲላሳይክሎፔንታዲናይድ ብብዙሕ ነጻ ኣገባባት ነቲ ሽታ ዘለዎ ባህሪ ኣረጋጊጹ:

ዝብል ጽሑፍ ኣሎ።
• ራጂ ክሪስታሎግራፊ ኣብ ዙርያ ቀለቤት ዳርጋ ማዕረ ንውሓት Si-Si ምትእስሳር (~2.25 Å) ኣርእዩ፣ እዚ ድማ ምስ ዲሎካላይዝድ ምትእስሳር ዝሰማማዕ ኣብ ክንዲ ተለዋዋጢ ንጽልን ድርብን ምትእስሳር
• ኒዩክለር ማግኔቲክ ሪዞናንስ (NMR) ስፔክትሮስኮፒ ምስ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ዋሕዚ
ዝሰማማዕ ባህርያዊ ዲሺልዲንግ ቅዲ ኣርእዩ
• ካብ ኒውክለስ ነጻ ዝኾነ ኬሚካላዊ ምዝንባል (NICS) ስሌታት ኣብ ማእከል ቀለቤት ርኡይ ኣሉታዊ ክብርታት ኣፍርዩ፣ እዚ ድማ ብሰፊሑ ተቐባልነት ዘለዎ ስሌታዊ መርኣዪ ሽታነት
እዩ።
• UV-visible spectroscopy ኣብ ስግር ሲሊኮን ፍሬምዎርክ
ምስ ዲሎካላይዝድ ፓይ-ኤሌክትሮን ምስግጋር ዝሰማማዕ ናይ ምምጣጥ ባህርያት ኣርእዩ
• ስሌታት ክልሰ-ሓሳብ ተግባራዊ ጽቕጥቕጥ (DFT)፡ 50-70 ኪሎ ጀል/ሞል
ዝግመት ርኡይ ሽታ ዘለዎ ምርግጋእ ጸዓት ኣረጋጊጹ

ኪኖ ቤንች ላብራቶሪ፡ ኣብ ሓቀኛ ዓለም ዝህልዎ ጽልዋ

ምትእኽኻብ ሽታ ዘለዎም ቀለቤታት ሲሊኮን ካብ ኣካዳሚያዊ ፍልጠት ምድላይ ኣዝዩ ዝሰፍሑ ናይ ምርምር ካንሸሎታት ይኸፍት። ኣብ ሲሊኮን ዝተመርኮሱ ሽታ ዘለዎም ውህደታት ካብቶም ካርቦን ኣናሎግታቶም ብመሰረቱ ዝተፈልየ ኤሌክትሮኒካዊ ባህርያት ከርእዩ ይኽእሉ እዮም፣ እዚ ድማ ንሓያሎ ልዑል ዋጋ ዘለዎም ኢንዱስትሪታት ዝሽፍን ክኸውን ዝኽእል ኣጠቓቕማ ክህልዎም ይኽእል።

ርኽበት ኩሉ-ሲሊኮን ኣሮማቲሲቲ ኣብቲ ካታሎግ ሓድሽ ውህደት ጥራይ ኣይኮነን ዝውስኽ — ምሉእ ብምሉእ ሓድሽ ደርቢ ሞለኪዩላዊ ስነ ህንጻ ይምስርት። ኣብ ዝሓለፉ 160 ዓመታት ኣብ ካርቦን ኣሮማቲሲቲ ዝተሃንጸ ኩሉ መተግበሪ ሕጂ ክድህሰስ ዝጽበ ኣብ ሲሊኮን ዝተመርኮሰ መዛኑ ኣለዎ፣ ነፍሲ ወከፎም ፍሉይ ክኾኑ ዝኽእሉ ኤሌክትሮኒካዊ፣ ብርሃናዊን ምልዕዓልን ባህርያት ኣለዎም።

ኣብ ቴክኖሎጂ ሴሚኮንዳክተር፡ ሲሊኮን ድሮ ከም መሰረታዊ ንብረት ዝዓብለለሉ፡ ሽታ ዘለዎም ውህደታት ሲሊኮን ከም ሞለኪዩላዊ ደረጃ ኤሌክትሮኒካዊ ባእታታት ኮይኖም ከገልግሉ ይኽእሉ። ኣብዞም ቀለቤታት ዝርከቡ ዲሎካላይዝድ ፓይ ኤሌክትሮናት ካብ ጅምላ ሲሊኮን ብዝተፈለየ መንገዲ ቻርጅ ከካይዱ ይኽእሉ፣ ናብ ሞለኪዩላዊ ኤሌክትሮኒክስን ኳንተም ኮምፒዩቲንግ ሳብስትሬትን ዝወስድ መንገድታት የቕርቡ። ዓለማዊ ዕዳጋ ሴሚኮንዳክተር ክሳብ 2030 ልዕሊ 1 ትሪልዮን ዶላር ክበጽሕ ትጽቢት ኣብ ዝግበረሉ ዘሎ እዋን፡ ዋላ’ውን ኣብ ሲሊኮን ዝተመርኮሰ ሞለኪዩላዊ ኤሌክትሮኒክስ ዝረአ ዘሎ ወሰኽ ምዕባለታት ዓቢ ንግዳዊ ጽልዋታት ኣለዎ።

ኣብ ፎቶቮልቴክስ፡ ሲሊኮን ኣሮማቲክ ቀለቤታት ከም ልብወለዳዊ ብርሃን ዝእክቡ ክሮሞፎርስ ኮይኖም ክሰርሑ ይኽእሉ። ናይ ምምጣጥን ምፍሳስን ባህርያቶም — ብመተካእታ ምምሕያሽ ዝቃነ — ሓደስቲ መደባት ሲሊኮን መሰረት ዝገበሩ ኦርጋኒክ ብርሃን ዝፈስስ ዳይኦድስ (OLEDs) ወይ ድማ ኣብ መንጎ ባህላዊ ሲሊኮን ፎቶቮልቴክን ዝቕልቀሉ ዘለዉ ኦርጋኒክ ጸሓያዊ ቴክኖሎጂታትን ዘሎ ክፍተት ዝድልድሉ ሓደስቲ መደባት ሲሊኮን መሰረት ዝገበሩ ኦርጋኒክ ብርሃን ዝፈስሱ ዳይኦድስ (OLEDs) ወይ ሶላር ሴል ሴንሲታይዘራት ከኽእሉ ይኽእሉ።

ሕቶ ምልዕዓል፡ ሲሊኮን ሜታሎሲን ኣብ ኣድማስ

ምናልባት እቲ ብቕጽበት ዘሐጉስ ተስፋ፡ ኣብ ሲሊኮን ዝተመርኮሰ ሜታሎሲን ክህሉ ዝኽእል ተኽእሎ እዩ። ካርቦን ሳይክሎፔንታዳይናይድ ኣንዮን ዳርጋ ምስ ነፍሲ ወከፍ መሰጋገሪ ብረት ሳንድዊች ውህደታት ይፈጥር፣ እዞም ሜታሎሲናት ድማ ኣብ ፖሊመር ኬሚስትሪ መተካእታ ዘይብሎም መቀላጠፍቲ እዮም። ዚግለር-ናታን ሜታሎሲንን መቀላጠፍቲ ብሓባር ኣብ ዓመት ልዕሊ 100 ሚልዮን ቶን ፖሊኢቲሊንን ፖሊፕሮፒሊንን ንምፍራይ መሰረት ይገብሩ - እዚ ድማ ብግምት 200 ቢልዮን ዶላር ዝግመት ዕዳጋ እዩ።

ፔንታሲላሳይክሎፔንታዲየናይድ ከምቲ ካርቦን ኣናሎጉ ዝገብሮ ናብ መሰጋገሪ ብረታት ክወሃሃድ እንተዝኽእል፡ እቶም ዝፍጠሩ ሲሊኮን ሜታሎሲናት ብመሰረቱ ዝተፈላለየ ስቴሪካውን ኤሌክትሮኒካውን ባህርያት ምሃለዉ። እቲ ዝዓበየ ናይ ሲሊኮን ቀለቤት ኣብ ዙርያ እቲ ብረት ማእከል ዝሰፍሐ "ናይ ምንካስ ኩርናዕ" ክፈጥር እዩ፣ እዚ ድማ ኣብ ኦሌፊን ፖሊመርይዜሽን፣ ሲ-ኤች ኣክቲቬሽንን ካልእ ምልዕዓል ምልዋጥን ሓድሽ ምምራጽ ከኽእል ይኽእል። ኣብዚ ኢንዱስትርያዊ ደረጃ ኣብ ብቕዓት ምልዕዓል ዋላ’ውን ትሑት ምምሕያሽ ንቢልዮናት ዶላር ዋጋን ርኡይ ምንካይ ሃልኪ ጸዓትን ብኽነትን ይትርጎም።

ቀዳሞት ስሌታዊ መጽናዕትታት ከም ዝሕብርዎ፡ ሲሊኮን ሜታሎሲን ምስቶም ናይ ካርቦን መዛኑኦም ክነጻጸሩ ከለዉ ዝለዓለ ማግኔታዊ ባህርያት ከርእዩ ይኽእሉ እዮም፡ እዚ ድማ ኣብ ስፒንትሮኒክስን ማግኔታዊ ዳታ መኽዘን ንብረትን ኣፕሊኬሽናት ይኸፍት። እቲ ዓውዲ መንእሰይ ኮይኑ፡ እቲ ክልሰ-ሓሳባዊ መሰረት ግን ድሮ ኣብ መላእ ዓለም ኣብ ዝርከቡ ብዙሓት ጉጅለታት መጽናዕቲ ይንጸፍ ኣሎ።

ምምሕዳር ውስብስብነት ዘመናዊ ስርሓት ምርምር

ከም ኣሮማቲክ ሲሊኮን ቀለቤት ዝኣመሰሉ ስርሒታት ኣብነት ዝተሓላለኸ ዘመናዊ ሳይንሳዊ ምርምር እዮም — ስግረ-ዲሲፕሊናዊ ጋንታታት፣ ክቡር መሳርሒታት፣ ምኽባር ምቁጽጻር፣ ምሕደራ ድጋፍን እናወሰኸ ዝኸይድ ዘሎ ዓለማዊ ምትሕብባርን ዘጠቓልል ናይ ብዙሕ ዓመታት ፕሮጀክትታት። ጉጅለታት መጽናዕትን እቶም ንርኽበታቶም ንግዳዊ ዝገብሩ ጀመርትን ምስ ናይ ዝኾነ ማእከላይ ትካል ዝወዳደሩ ናይ ስርሒታዊ ብድሆታት የጋጥሞም: ዓሰርተታት ንጡፋት ፕሮጀክትታት ምክትታል፣ ንፍሉያት ኬሚካላትን መሳርሕታትን ዝምድናታት ዕድጊትን ሸየጥትን ምምሕዳር፣ ንተዘዋዋሪ ጋንታታት ፖስትዶክስን ምሩቓት ተማሃሮን HR ምሕላው፣ ከምኡ’ውን ንሓለዋ ኣእምሮኣዊ ንብረት ዝኸውን ስሉጥ መዛግብቲ ምሕላው።

ከም መዋይዝ ዝኣመሰሉ መድረኻት ብልክዕ ነዚ ስርሒታዊ ዝተሓላለኸነት ይምልሱ። 207 ዝተዋሃሃዱ ሞዱላት ዘለዎ ኮይኑ፡ ንሲኣርኤም፡ ፋክቱር፡ ምሕደራ ፕሮጀክት፡ HR፡ ከምኡ’ውን ትንታነታት ዝሽፍን ኮይኑ፡ መዋይዝ ንመጽናዕቲ ዝምራሕ ትካላት ንግዳዊ ወገን ምህዞ ንምምሕዳር ሓደ ስርዓት ይህቦ። ጋንታታት ስፕረድሺት፡ ሰንሰለታት ኢመይልን ዝተቛረጹ መሳርሒታት ሶፍትዌርን ኣብ ክንዲ ምትእስሳር፡ ፕሮጀክት ምዕራፋት ክከታተላ ይኽእላ፡ ንላቦራቶሪ ሪኣጀንት ዝኸውን ፋክቱራት ኣቕረብቲ ከማሓድራ፡ መደባት ጋንታታት ከወሃህዳ፡ ከምኡ’ውን ምወላ ትካላት ዝጠልብኦ ፋይናንሳዊ ጸብጻባት ከውጽኣ ይኽእላ - እዚ ኩሉ ካብ ሓደ መድረኽ። ነተን ድሮ ብዓለም ደረጃ ንመዋይዝ ዝጥቀማ ዘለዋ 138,000+ ጋንታታት፡ እዚ ዓይነት ማእከላይ ስርሒታዊ ምቁጽጻር ማለት፡ ኣብ ምምሕዳራዊ ልዕለ-ዋጋ ዝወሓደ ግዜን ሳይንስ ክበጽሖ ዝኽእል ዶባት ንምድፋእ ዝያዳ ግዜን ማለት እዩ።

ድሕሪ ዝመጽእ: ፐርዮዲክ ሰንጠረዥ ዝያዳ ምስጢር ኣለዎ

ዕዉት ምትእኽኻብ ናይ ሓደ ኩሉ ሲሊኮን ዘለዎ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ብኡንብኡ ሕቶ የልዕል፡ እቶም ካልኦት ናይ ጉጅለ 14 ባእታታትከ? ጀርመኒየም፡ ቆርቆሮን ሊድን ኩሎም ናይ ሲሊኮን ኣርባዕተ ቫለንስ-ኤሌክትሮን ቅርጺ ይካፈሉ፡ ነፍሲ ወከፎም ድማ ርጉእ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ስርዓታት ንምዕዋት ናይ ገዛእ ርእሶም ስብስብ ብድሆታት የቕርቡ። ብፍላይ ጀርመኒየም ሽታ ዘለዎም ቀለቤታት ሕጂ ኣብ መንጎ ሲሊኮንን እቶም ዝኸበዱ ባእታታትን ዘለዎ ማእከላይ ቦታ ጀርማንየም ኣብ ግምት ብምእታው ከም ክውንነታዊ ናይ ቀረባ ግዜ ዕላማ ይቑጸሩ።

ካብ ጉጅለ 14 ወጻኢ፡ ኣምር ሽታነት ድሮ ናብ ዕስለታት ቦሮን (እቶም ቦሬናትን ካርቦሬንን ሰለስተ-መኣዝናዊ ሽታታት የርእዩ)፡ ቀለቤት ፎስፎረስ፡ ከምኡ’ውን ዋላ’ውን ከምቲ ንመጀመርያ ግዜ ኣብ 2001 ዝተገልጸ Al42− ቴትራኣንዮን ዝኣመሰለ ኩሉ ሓጺናዊ ሽታ ዘለዎ ስርዓታት ተዘርጊሑ ኣሎ።ነፍሲ ወከፍ ሽታ ዝረክብ ሓድሽ ባእታ ነቲ ንማተርያላት ዝቐርብ መሳርሒ የስፍሖ ሳይንቲስትን ስነ-ጥበባዊ ኬሚስትን ብምስራሕ፡ ብካርቦን መሰረት ዝገበረ ስርዓታት ጥራይ ክድገም ዘይክእል ባህርያት ዘለዎም ሞለኪዩላዊ ህንጻታት ይፈጥሩ።

ምትእኽኻብ ፔንታሲላሳይክሎፔንታዲየናይድ ኣብ ዘመናዊ ኬሚስትሪ ንዝነበረ ሰፊሕ ዝንባለ እውን የረጋግጽ: ስርዓታዊ ዳህሳስ ቀንዲ-ጉጅለ ባእታታት ንናይ ምትእስሳር ሞቲፍ ቅድሚ ሕጂ ንካርቦን ዝተሓዝአ። ኣብ ዝሓለፈ ክልተ ዓሰርተታት ዓመታት፡ ሲሊኮን-ሲሊኮን ስሉስ ምትእስሳር፡ ፎስፎረስ-ፎስፎረስ ስሉስ ምትእስሳር፡ ዋላ’ውን ቦሮን-ቦሮን ስሉስ ምትእስሳር ዝሓዙ ርጉኣት ውህደታት ኩሎም ተረጋጊጾም እዮም። ነፍሲ ወከፍ ካብዞም ርኽበታት ብዓሰርተታት ዓመታት ዝጸንሐ ፍሹል ፈተነታትን ክልሰ-ሓሳባዊ ጥርጣረታትን ዝቐደመ ኮይኑ፡ ነፍሲ ወከፎም ድማ ንዲዛይን ንዋት ሓድሽ መገድታት ከፊቶም እዮም።

እቲ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ሲሊኮን ብፍላይ ትርጉም ዘለዎ ዝገብሮ፡ ምስ ሓደ ካብቶም ኣብ ንግዲ ኣገደስቲ ዝኾኑ ኣምር ኬሚስትሪ ቀጥታዊ ምትእስሳሩ እዩ። ሽታውነት ኣካዳሚያዊ ርጡብነት ኣይኮነን — ንመድሃኒታት፡ ፕላስቲክ፡ ቀለም፡ ነታጒ፡ ኣግሮኬሚካላትን ኤሌክትሮኒካዊ ንዋትን ዝድግፍ ሞለኪዩላዊ ባህሪ እዩ። ነዚ ባህሪ ናብ ሲሊኮን ምንዋሕ ኣብ ሰደቓ መጽሓፍ ትምህርቲ ንሓደ መስርዕ ምዝዛም ጥራይ ኣይኮነን። ዓቕሚ ናይቲ ባእታ ካብቲ ኣብ ቺፕ ኮምፒተርና ዘሎ ክሪስታላዊ ዌፈር ኣዝዩ ሓሊፉ ናብቲ ክሳብ ሕጂ ንካርቦን ጥራይ ዝምልከት ዓውዲ ሞለኪዩላዊ ዲዛይን ዝዝርጋሕ ሓድሽ ዘመን ሲሊኮን ኬሚስትሪ ይምረቕ።

ብተደጋጋሚ ዝሕተቱ ሕቶታት

ጨናዊ ሲሊኮን ቀለቤት እንታይ እዩ?

ጨናዊ ቀለቤት ሲሊኮን ኣቶማት ሲሊኮን ፍሉይ "ሽታ ዘለዎ" ምርግጋእ ዘለዎ ርጉእን ቀለቤት ቅርጺ ዘለዎን ኣቃውማ ዝፈጥሩሉ ሞለኪዩል ኮይኑ፡ እዚ ባህሪ እዚ ንነዊሕ እዋን ንካርቦን ጥራይ ዝምልከት እዩ ተባሂሉ ይሕሰብ ነይሩ። እዚ ድማ ኣብ ዙርያ እቲ ቀለቤት ኤሌክትሮናት ብማዕረ ምክፋል ዘጠቓልል ኮይኑ፡ ዘይተለምደ ድልዱል ይገብሮ። እዚ ርኽበት እዚ ብመሰረቱ ንኣምር ሽታነት ኪኖ ኦርጋኒክ ኬሚስትሪ ናብ ዓውዲ ዘይኦርጋኒክ ባእታታት ከም ሲሊኮን የስፍሖ።

እዚ ምትእኽኻብ ንምንታይ ከም ፍሉይ ዓወት ይቑጸር?

ንልዕሊ ሓደ ዘመን ሽታውነት ንካርቦን መሰረት ዝገበሩ ሞለኪዩላት ከም ቤንዚን ዝገልጽ ባህሪ እዩ ነይሩ። ምሉእ ብምሉእ ካብ ሲሊኮን ርጉእን ጨናዊን ቀለቤት ብዓወት ምፍጣር እዚ መሰረታዊ ኬሚካላዊ ኣምር ንካርቦን ዝምልከት ከምዘይኮነ የረጋግጽ። ንፍልጠት መጽሓፍ ትምህርቲ ዳግማይ ይጽሕፍን፡ ቅድሚ ሕጂ ንውህደታት ሲሊኮን ዘይሕሰብ ፍሉይ ኤሌክትሮኒካዊ ባህርያት ዘለዎም ልብወለዳዊ ንዋት ንምህዛን ሰፊሕ ሓድሽ ተኽእሎታት ይኸፍትን።

እዞም ሲሊኮን ቀለቤታት እንታይ ዓይነት ኣጠቓቕማ ክህልዎም ይኽእል እዩ?

ገና ኣብ መጀመርታ ደረጃታት ምርምር ኣብ ዘለዉሉ እዋን፡ እዞም ሽታ ዘለዎም ቀለቤታት ሲሊኮን ናብ ሰውራዊ ኣጠቓቕማ ከብጽሑ ይኽእሉ። እቲ ፍሉይ ኤለክትሮኒካዊ ኣቃውሞኦም፡ ሓደስቲ ዓይነታት ሴሚኮንዳክተራት፡ ንኤሌክትሮኒክስ ዝኸውን ምዕቡል ንዋት፡ ወይ ዝያዳ ውጽኢታዊ ዝኾኑ ምልዕዓል ንምፍጣር ክጥቀሙሉ ይኽእሉ። ኣብ ሲሊኮን ከመይ ጌርካ ሽታ ትቆጻጸሮ ምርዳእ ምሉእ ብምሉእ ሓደስቲ ጨናፍር ሳይንስ ንዋት ክኸፍት ይኽእል እዩ፣ እዚ ድማ ከም መዋይዝ ዝኣመሰሉ ጸጋታት ዝጥቀሙ ኬሚስታት ቁልፊ መጽናዕታዊ ዓውዲ እዩ (207 ሞዱላት ብ$19/ወርሒ ዝሓዘ)።

እዚ ርኽበት ምስቲ ዘሎ ሲሊኮን ኬሚስትሪ ብኸመይ ይዛመድ?

እዚ ርኽበት እዚ ነቲ ባህላዊ ኣረኣእያ ሲሊኮን ኬሚስትሪ ዝፈታተን እዩ። ከም ልሙድ ሲሊኮን ንጽል ምትእስሳር ብምፍጣር ምስ ኣልካናት (ጽጉብ ሃይድሮካርቦናት) ዝያዳ ዝመሳሰሉ ሰንሰለታትን ኣቃውማን ይፈጥር። ምፍጣር ርጉእ ሽታ ዘለዎ ቀለቤት ሲሊኮን ኣብ ዝያዳ ዝተሓላለኸ ናይ ምትእስሳር ስኬማት ክሳተፍ ከም ዝኽእል ዘርኢ ኮይኑ፡ ምስ ካርቦን ዝመሳሰል ኮይኑ፡ ካብ ልምዳዊ ሲሊኮንን ሲላንን ዝተፈልየ ባህርያት ዘለዎም ምሉእ ብምሉእ ሓድሽ መደብ ሲሊኮን መሰረት ዝገበሩ ውህደታት ክመርሕ ከም ዝኽእል እዩ።