Čo sú nanodrôty?
Nanodrôty sú založené na plochom substráte z polovodičových materiálov, ako je kremík a germánium. Nanodrôty sú jednoducho veľmi malé drôty. Skladajú sa z kovov ako striebro, zlato alebo železo. Nanometer sa meria ako priestorové meranie, ktoré je asi 10 - 9 metrov a ktoré sa väčšinou používajú v nanotechnológiách na výrobu nano strojov. Malý nanodrôt tvoria nanočastice s priemerom malým až nanometrom.
Stručný prehľad nanotechnológií
Nanotechnológia sa považuje za autoritu hmoty v rozmeroch približne 1 až 100 nanometrov, kde iba jeden z jej typových javov umožňuje popisné aplikácie. Nanotechnológie, ktoré obklopujú inú ako vedeckú, inžiniersku a technologickú oblasť, zahŕňajú zobrazovanie, meranie, navrhovanie a manipuláciu s hmotou v tejto dĺžkovej mierke. Z dôvodu nanotechnológie sa rýchlosť počítačov zvýšila ako predtým, zatiaľ čo hodnota výpočtovej techniky klesla.
Nanotechnológie majú niekoľko aplikácií, ako sú nanodrôty, nanoelektronika, nanoboti, nanomateriály, nanochondrie atď. Nanotechnológia sa preto vzťahuje na vývoj alebo schopnosť vyvíjať úsilie s materiálmi alebo látkami v rozsahu od 1 do 100 nanometrov. Schopnosť implementácie v tomto rozsahu poskytuje novú kompenzáciu mnohým produktom a aplikáciám, ako sú tie, ktoré sa uplatňujú vo výrobe polovodičov, látky vo vede a medicíne atď.
Využitie nanotechnológií v elektronike
Nanotechnológia v technologickej oblasti zvyšuje kapacitu elektronických zariadení pri súčasnom znižovaní ich hmotnosti a spotreby energie.
- Vylepšuje zobrazovacie obrazovky na elektronických zariadeniach.
- Zvyšovanie hustoty pamäťových čipov
- Zníženie veľkosti tranzistorov používaných v integrovaných obvodoch
Nanotechnológia môže byť kľúčom k vytvoreniu pohodlnejšieho priestoru na úteku. Vďaka pokroku v oblasti nanomateriálov sú možné nepodstatné zariadenia na báze slnka a drôt pre vesmírny navijak. Výrazným poklesom množstva potrebného raketového paliva mohli tieto pokroky znížiť náklady na uskutočnenie obežnej dráhy a cestovanie vo vesmíre.
Základy nanodrôtov
Priemer nanodrôtov je v zásade jeden nanometer, inžinier pracuje s 30 a 60 nanometrami.
Obrázok sa skladá z tyče iónového lúča, na ktorej je namontovaná clona, otvor, cieľ a detektor, ktorý je vo forme trubice. Nanodrôty hrajú významnú úlohu v oblasti kvantových počítačov a nanoroboty sú veľmi malé stroje, ktoré sú plánované na konkrétnu funkciu alebo úlohy opakovane s určitou presnosťou v neaškálovom rozmere. Metódou VLS bola syntetizovaná široká škála elementárnych, binárnych a zložených polovodičových nanodrátov a bola dosiahnutá porovnateľne dobrá kontrola nad priemerom a distribúciou priemerov nanodrôtov.
Existujú dva základné prístupy k syntéze nanodrôtov: zhora nadol a zdola nahor. Zhora nadol je v dosahu zníženie veľkého kúska látky na malé kúsky. Prístup zdola nahor syntetizuje nanodrôt kombináciou zložiek a atómov. Väčšina techník syntézy využíva prístup zdola nahor. Tranzistory nanodrôty vyrobené konvenčnými litografickými výrobnými metódami môžu zlepšiť výkon v elektronike bez škály.
V technológii existujú rôzne typy nanodrôtov, ktorými sú: kovové nanodrôty, polovodičové nanodrôty, izolačné nanodrôty. Štruktúra nanodrôtov je veľmi jednoduchá, vyrobená z rôznych materiálov.
Na obrázku je znázornený jednoduchý tranzistor Silicon Nanowire. Tranzistor na báze kremíkových nanodrôtov zjednodušuje spracovanie a umožňuje jednoduchšie zapínanie a vypínanie zariadení.
Nanodrôty
Kanály široké 60 nanometrov vykazujú oveľa väčší rozdiel v prúde medzi stavmi zapnutia a vypnutia, ako je tomu v prípade väčších referenčných kanálov do šírky 5 mikrometrov. To naznačuje, že keď je kanál zmenšený na nano režim, veľmi úzke proporcie významne znižujú únik prúdu spojený s chybami v kremíku. Vďaka tomu sú tranzistory menej citlivé na elektronický šum v kanáli a je možné ich zapínať a vypínať efektívnejšie.
Vlastnosti nanodrôtu:
- Mechanické vlastnosti:
Obrovské množstvo hraníc zŕn v sypkom materiáli je vyrobené z nanočastíc, ktoré umožňujú predĺženie hraníc zŕn posunutím vedie k vysokej flexibilite. Obrázok nižšie pozostáva z hradlového izolačného zariadenia a substrátu, ktoré sa podieľajú na činnosti mechanických vlastností nanodrôtov.
- Magnetická vlastnosť:
V magnetickej vlastnosti nanočastíc môže byť energia magnetickej anizotropie taká miniatúrna, že vektor magnetizácie tepelne kolíše, čo sa nazýva super magnetizmus. Takéto materiály neobsahujú reminiscenciu ani koercitivitu. Dotykové super magnetické častice strácajú túto špeciálnu vlastnosť tým, že sa dostanú do kontaktu s očakávaním, že častice budú udržiavané vo vzdialenosti. Nezvyčajné elektronické a magnetické charakteristiky sa stanovujú pri nenulovej teplote, ako je napríklad zmena kovového izolátora v oxidoch kovov bez Fermiho kvapalného výkonu vysoko vzájomne prepojenej f-elektrónovej zlúčeniny, necharakteristický symetrický stav supravodičového zariadenia s vysokým Tc. Kombinácia častíc s vysokou energiou anizotropie so super magnetickým môže viesť k novej triede permanentných magnetických materiálov.
- Katalytická vlastnosť:
Vďaka veľkému povrchu vykazujú nanočastice vyrobené z oxidu prechodných materiálov motivačné katalytické vlastnosti. V niektorých špeciálnych prípadoch môže byť katalýza vylepšená a dodatočne špecifická zdobením týchto častíc zlatom a platinou.
- Optická vlastnosť:
V optických vlastnostiach sa pridelenie neaglomerovaných nano častíc v polyméri používa do adresára lomu. Okrem toho môže takýto postup vyrábať materiál s nelineárnymi optickými vlastnosťami alebo vizuálnymi vlastnosťami. Zlato a Cd se nanočastice v skle vedú k červenému alebo oranžovému zafarbeniu polovodičových nanotechnológií a niektoré oxidové polymérové nano skladače vykazujú fluorescenčný výkon s posunom modrej farby pri znižovaní veľkosti častíc. Faradayova rotácia je jedným z magnetooptických efektov, ktoré sú mimoriadne predvídané pre tekutinu Ferro.
Aplikácie nanodrôtov:
- Zariadenia Nanowire je možné zostaviť racionálne a predvídateľne, pretože:
- Nanovodiče je možné počas syntézy presne riadiť
- Chemické zloženie
- Priemer
- Dĺžka
- Nanodrôty sa používajú v hertoštruktúre, ktoré sa ďalej delia na axiálnu hetroštruktúru pre ex- Gap-GaAs, radiálnu hetroštruktúru ex- SiGe a nano superlatlety.
- Nanodrôty sú väčšinou použiteľné v senzoroch ako ph senzor a Gas senzor.
- Používa sa pri výrobe nanofotónov a nanosond s vysokou teplotou a vysokou laserovou technológiou.
- Pre ich paralelné zostavenie existujú spoľahlivé metódy.
Nanodrôty predstavujú najlepšie definovanú triedu stavebných blokov v nanorozmeroch a táto presná kontrola nad kľúčovými premennými zodpovedajúcim spôsobom umožnila realizáciu širokej škály zariadení a integračných stratégií.
Fotografický kredit:
