Nanowire - Применение и преимущества

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Что такое нанопровода?

Нанопроволоки основаны на плоской подложке из полупроводниковых материалов, таких как кремний и германий. Нанопроволока - это просто очень крошечные провода. Они состоят из металлов, таких как серебро, золото или железо. Нанометр измеряется как пространственное измерение, составляющее около 10-9 метров, которое в основном используется в нанотехнологиях для производства наномашин. Небольшая нанопроволока создается наночастицами диаметром всего нанометр.

Кратко о нанотехнологиях

Считается, что нанотехнология управляет материей с размерами примерно от 1 до 100 нанометров, где только одно из явлений этого типа позволяет описывать приложения. Нанотехнология, окружающая науку, инженерию и технологии без масштаба, включает в себя создание изображений, измерение, проектирование и манипулирование материей в этом масштабе. Благодаря нанотехнологиям скорость компьютеров стала выше, чем раньше, в то время как ценность вычислений снизилась.




Нанотехнологии имеют несколько применений, таких как нанопровода, наноэлектроника, наноботы, наноматериалы, нанохондрии и т. Д. Следовательно, нанотехнология относится к процессу разработки или способности работать с материалами или веществом в масштабе от 1 до 100 нанометров. Возможность внедрения в этой степени обеспечивает новую компенсацию многочисленным продуктам и приложениям, например, в производстве полупроводников, в науке, медицине и т. Д.

Электроника использует нанотехнологии

Нанотехнологии в области технологий увеличивают возможности электронных устройств при одновременном снижении их веса и энергопотребления.



  • Улучшает экраны отображения на электронных устройствах.
  • Увеличение плотности микросхем памяти
  • Уменьшение размера транзисторов, используемых в интегральных схемах

Нанотехнологии могут захватить ключ к созданию более удобного пространства для бегства. Достижения в области наноматериалов делают возможными несущественные солнечные устройства и проволоку для космической лебедки. За счет значительного сокращения количества необходимого ракетного топлива эти достижения могут снизить стоимость достижения орбиты и путешествия в космос.

Основы нанопроволок

Обычно диаметр нанопроволок составляет один нанометр, инженерные работы - 30 и 60 нанометров.


Нанопроволоки

Фигурка состоит из стержня ионного пучка, на котором установлены заслонка, апертура, мишень и детектор, который выполнен в виде трубки. Нанопроволока играет важную роль в области квантовых компьютеров, а нанороботы - это очень крошечные машины, которые планируются для выполнения определенной функции или задач многократно с некоторой точностью в нонамасштабном измерении. С помощью метода VLS было синтезировано большое количество элементарных, бинарных и составных полупроводниковых нанопроволок, и был достигнут сравнительно хороший контроль над диаметром нанопроволоки и распределением диаметров.

Существует два основных подхода к синтезу нанопроволок: нисходящий и восходящий. Нисходящий метод позволяет сократить большой кусок вещества на мелкие. При восходящем подходе нанопроволока синтезируется путем объединения компонентных атомов ad. Большинство методов синтеза используют восходящий подход. Транзисторы на основе нанопроволоки, изготовленные обычными методами литографии, могут улучшить характеристики нонамасштабной электроники.

В технологии существуют различные типы нанопроволок, это: металлические нанопровода, полупроводниковые нанопроволоки, изолирующие нанопроволоки. Структура нанопроволок очень проста, они сделаны из самых разных материалов.

Простые кремниевые нанопроволочные транзисторы показаны на рисунке. Транзистор на основе кремниевых нанопроволок упрощает обработку и позволяет легко включать и выключать устройства.

Нанопроволока

Нанопроволока

Каналы шириной 60 нанометров демонстрируют гораздо большую разницу в токе между включенным и выключенным состояниями, чем это справедливо для более крупных контрольных каналов шириной до 5 микрометров. Это говорит о том, что при уменьшении размера канала до нанорежима сверхузкие размеры значительно уменьшают утечку тока, связанную с дефектами в кремнии. В результате транзисторы менее чувствительны к электронным помехам в канале, и их можно включать и выключать более эффективно.

Свойства нанопроволоки:

  • Механические свойства:

Огромное количество границ зерен в массивном материале состоит из наночастиц, которые позволяют расширять границы зерен, скольжение приводит к высокой гибкости. На рисунке ниже изображены изолятор затвора и подложка, в работе которых задействованы механические свойства нанопроволоки.

Свойство механики

  • Магнитное свойство:

В магнитных свойствах наночастиц энергия магнитной анизотропии может быть настолько миниатюрной, что вектор намагниченности колеблется термически, это называется сверхмагнетизмом. Такие материалы свободны от воспоминаний и принуждения. Прикосновение к супермагнитным частицам теряет это особое свойство, когда они вступают в контакт, ожидая, что частицы будут находиться на расстоянии. При ненулевой температуре устанавливаются необычные электронные и магнитные характеристики, такие как изменение металлического изолятора в оксидах металлов, неферми-жидкостные характеристики сильно взаимосвязанного f-электронного соединения, нехарактерное состояние симметрии для высокотемпературного сверхпроводящего устройства. Комбинация частиц с высокой энергией анизотропии с супермагнитными свойствами может привести к новому классу постоянных магнитных материалов.

Магнитное свойство

  • Каталитическое свойство:

Благодаря большой площади поверхности наночастицы, состоящие из оксида переходных материалов, проявляют стимулирующие каталитические свойства. В некоторых особых случаях катализ может быть улучшен и дополнительно определен путем украшения этих частиц золотой и платиновой пылью.

  • Оптические свойства:

В оптических свойствах распределение неагломерированных наночастиц в полимере используется в директории преломления. Кроме того, с помощью такой процедуры можно производить материал с нелинейными оптическими или визуальными свойствами. Наночастицы золота и Cd se в стекле приводят к окрашиванию полупроводниковых наночастиц в красный или оранжевый цвет, а некоторые нанокомпозиторы из оксидных полимеров демонстрируют флуоресцентные характеристики - синий сдвиг при уменьшении размера частиц. Вращение Фарадея - один из магнитооптических эффектов, предопределенных для феррожидкости.

Свойство оптики

Применение нанопроволок:

  • Устройства Nanowire можно собирать рационально и предсказуемо, потому что:
    • Нанопроволока можно точно контролировать во время синтеза
    • Химический состав
    • Диаметр
    • Длина
    • Нанопроволоки используются в гертоструктуре, которые подразделяются на осевую гетроструктуру для ex-Gap-GaAs, радиальную гетроструктуру ex-SiGe и наноструктуры.
    • Нанопроволоки в основном используются в датчиках, таких как датчик pH и датчик газа.

    Применение нанопроволок

  • Используется в производстве нанофотонов и нанозондов с использованием высокотемпературных и высокотехнологичных лазерных технологий.
  • Существуют надежные методы их параллельной сборки.

Нанопроволоки представляют собой наиболее четко определенный класс наноразмерных строительных блоков, и этот точный контроль над ключевыми переменными, соответственно, позволил реализовать широкий спектр устройств и стратегий интеграции.

Фото: