Co to są Nanowires?
Nanoprzewody oparte są na płaskim podłożu z materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem i german. Nanoprzewody to po prostu bardzo małe druty. Składają się z metali, takich jak srebro, złoto czy żelazo. Nanometr jest mierzony jako miara przestrzenna, czyli około 10-9 metrów, które są najczęściej wykorzystywane w nanotechnologiach do produkcji nanomaszyn. Mały nanoprzewód jest tworzony przez nanocząsteczki o średnicy zaledwie nanometra.
Krótka informacja o nanotechnologii
Uważa się, że nanotechnologia rządzi materią o wymiarach od około 1 do 100 nanometrów, podczas gdy tylko jedno zjawisko tego typu pozwala na opisywanie. Otaczająca nieskalowa nauka, inżynieria i technologia, nanotechnologia obejmuje obrazowanie, pomiary, projektowanie i manipulowanie materią w tej skali długości. Dzięki nanotechnologii prędkość komputerów stała się większa niż wcześniej, podczas gdy wartość obliczeniowa spadła.
Nanotechnologie mają kilka zastosowań, takich jak nanoprzewody, nanoelektronika, nanoboty, nanomateriały, nanochondria itp. W związku z tym nanotechnologia odnosi się do aktu rozwojowego lub zdolności do pracy z materiałami lub substancjami w skali od 1 do 100 nanometrów. Możliwość wdrożenia w tym zakresie zapewnia nowatorską kompensację dla wielu produktów i zastosowań, takich jak te stosowane w produkcji półprzewodników, substancjach w nauce i medycynie itp.
Elektroniczne zastosowania nanotechnologii
Nanotechnologia w dziedzinie technologii zwiększa możliwości urządzeń elektronicznych, jednocześnie zmniejszając ich wagę i pobór mocy.
- Poprawia ekrany wyświetlaczy na urządzeniach elektronicznych.
- Zwiększenie gęstości układów pamięci
- Zmniejszenie wielkości tranzystorów stosowanych w układach scalonych
Nanotechnologia może uchwycić klucz do stworzenia wygodniejszej przestrzeni do ucieczki. Postępy w dziedzinie nanomateriałów umożliwiają stworzenie nieistotnych urządzeń na bazie energii słonecznej i drutu do wciągarki kosmicznej. Dzięki znacznemu zmniejszeniu ilości wymaganego paliwa rakietowego, postępy te mogą obniżyć koszt wykonania orbity i podróżowania w kosmosie.
Podstawy nanoprzewodów
Zasadniczo średnica nanoprzewodów wynosi jeden nanometr, inżynierowie pracują z 30 i 60 nanometrami.
Rysunek składa się z pręta wiązki jonów, na którym zamontowano przesłonę, aperturę, tarczę i detektor w postaci tuby. Nanoprzewody odgrywa znaczącą rolę w dziedzinie komputerów kwantowych, a nanoroboty to bardzo małe maszyny, które są wielokrotnie planowane do wykonywania określonej funkcji lub zadań z pewną dokładnością w wymiarze nieskalowanym. Metodą VLS zsyntetyzowano szeroką gamę pierwiastkowych, binarnych i złożonych nanoprzewodów półprzewodnikowych i uzyskano stosunkowo dobrą kontrolę nad średnicą i rozkładem średnicy nanoprzewodów.
Istnieją dwa podstawowe podejścia do syntezy nanoprzewodów: odgórne i oddolne. Odgórny jest w zasięgu ręki, aby zredukować duży kawałek substancji na małe kawałki. Podejście oddolne polega na syntezie nanoprzewodów poprzez połączenie składowych atomów adomy. Większość technik syntezy wykorzystuje podejście oddolne. Tranzystory nanoprzewodowe wykonane konwencjonalnymi metodami litograficznymi mogą poprawić wydajność w nieskalowej elektronice.
W technologii istnieją różne rodzaje nanoprzewodów, są to: nanoprzewody metaliczne, nanoprzewody półprzewodnikowe, nanoprzewody izolacyjne. Struktura nanodrutów jest bardzo prosta, wykonana z różnych materiałów.
Na rysunku pokazano proste tranzystory z nanoprzewodami krzemowymi. Tranzystor z nanoprzewodu krzemowego upraszcza zarówno przetwarzanie, jak i umożliwia łatwiejsze włączanie i wyłączanie urządzeń.
Nanowire
Kanały o szerokości 60 nanometrów wykazują znacznie większą różnicę prądu między stanami włączenia i wyłączenia niż w przypadku większych kanałów odniesienia o szerokości do 5 mikrometrów. Sugeruje to, że kiedy kanał jest skalowany do reżimu nano, bardzo wąskie proporcje znacznie zmniejszają upływ prądu związany z defektami krzemu. W rezultacie tranzystory są mniej wrażliwe na szum elektroniczny w kanale i można je efektywniej włączać i wyłączać.
Właściwości nanoprzewodu:
- Właściwości mechaniczne:
Ogromna ilość granic ziaren w materiale sypkim jest wykonana z nanocząstek, co pozwala na wydłużanie przesuwnych granic ziaren, co prowadzi do wysokiej elastyczności. Poniższy rysunek składa się z urządzenia izolującego bramę i podłoża, które biorą udział w działaniu mechanicznych właściwości nanodrutów.
- Właściwość magnetyczna:
We właściwościach magnetycznych nanocząstek energia anizotropii magnetycznej może być tak mała, że wektor magnetyzacji waha się termicznie, co nazywa się super magnetyzmem. Takie materiały są wolne od wspomnień i przymusu. Dotykanie super magnetycznych cząstek powoduje utratę tej szczególnej właściwości przez kontakt z oczekiwaniem, że cząsteczki są trzymane na odległość. Niezwykłe właściwości elektroniczne i magnetyczne są ustalane w temperaturze niezerowej, takie jak zmiana metalowego izolatora w tlenkach metali, działanie cieczy innej niż Fermi wysoce powiązanego związku elektronowego f, nietypowy stan symetrii nadprzewodnika o wysokiej wartości Tc. Połączenie cząstek o wysokiej energii anizotropii z super-magnetycznym może doprowadzić do powstania nowej klasy trwałych materiałów magnetycznych.
- Właściwość katalityczna:
Ze względu na dużą powierzchnię nanocząstki zbudowane z tlenków materiałów przejściowych wykazują motywujące właściwości katalityczne. W niektórych szczególnych przypadkach kataliza może zostać ulepszona i bardziej specyficzna poprzez udekorowanie tych cząstek złotym i platynowym pyłkiem.
- Właściwości optyczne:
We właściwościach optycznych przydział niezaglomerowanych nanocząstek w polimerze jest stosowany do katalogu załamania. Ponadto taka procedura może wytwarzać materiał o nieliniowych właściwościach optycznych lub właściwościach wizualnych. Nanocząstki złota i Cd se w szkle prowadzą do półprzewodnikowych nanocząsteczek o czerwonym lub pomarańczowym zabarwieniu, a niektóre nanokompozytory z polimerów tlenkowych wykazują działanie fluorescencyjne w postaci przesunięcia niebieskiego przy zmniejszającym się rozmiarze cząstek. Rotacja Faradaya jest jednym z efektów magnetooptycznych niezwykle przemyślanych dla płynu Ferro.
Zastosowania Nanowires:
- Urządzenia nanoprzewodów można zmontować w sposób racjonalny i przewidywalny, ponieważ:
- Nanoprzewody można precyzyjnie kontrolować podczas syntezy
- Skład chemiczny
- Średnica
- Długość
- W hertostrukturze stosowane są nanoprzewody, które są podzielone na hetrostrukturę osiową np. Gap-GaAs, promieniową heterostrukturę ex-SiGe i nano superpłatki.
- Nanoprzewody są najczęściej stosowane w czujnikach, takich jak czujnik pH i czujnik gazu.
- Wykorzystywany do produkcji nanofotonów i nanosond o wysokiej temperaturze i wysokiej technologii laserowej.
- Istnieją niezawodne metody ich równoległego montażu.
Nanoprzewody reprezentują najlepiej zdefiniowaną klasę elementów budulcowych w nanoskali, a ta precyzyjna kontrola nad kluczowymi zmiennymi odpowiednio umożliwiła realizację szerokiej gamy urządzeń i strategii integracji.
Kredyt zdjęciowy:
