Kaj so Nanowires?
Nanožice temeljijo na ravno podlago iz polprevodniških materialov, kot sta silicij in germanij. Nanowires so preprosto zelo majhne žice. Sestavljeni so iz kovin, kot so srebro, zlato ali železo. Nanometer se meri kot prostorska meritev, ki je približno 10-9 metrov in se večinoma uporablja v nanotehnologijah za proizvodnjo nano strojev. Majhno nanožico tvorijo nano delci s premerom, majhnim kot nanometri.
Kratek opis nanotehnologije
Šteje se, da je nanotehnologija v oblasti nad snovjo pri dimenzijah približno 1 do 100 nanometrov, pri čemer le eden od njenih tipov omogoča uporabo opisov. Nanotehnologija, ki obkroža nerazsežno znanost, inženiring in tehnologijo, vključuje slikanje, merjenje, oblikovanje in obdelavo snovi v tej dolžini. Zaradi nanotehnologije je hitrost računalnikov postala večja kot prej, medtem ko se je vrednost računalništva zmanjšala.
Nanotehnologije imajo več aplikacij, kot so nanožice, nanoelektronika, nanoboti, nanomateriali, nanohondriji itd. Nanotehnologija se torej nanaša na razvojni akt ali sposobnost napora z materiali ali snovjo v merilu od 1 do 100 nanometrov. Sposobnost izvajanja v tem obsegu prinaša novo nadomestilo številnim izdelkom in aplikacijam, kot so tiste, ki se uporabljajo v proizvodnji polprevodnikov, snovi v znanosti in medicini itd.
Uporaba nanotehnologije v elektroniki
Nanotehnologija na tehnološkem področju povečuje zmogljivost elektronskih naprav, hkrati pa zmanjšuje njihovo težo in porabo energije.
- Izboljša zaslone na elektronskih napravah.
- Povečanje gostote pomnilniških čipov
- Zmanjšanje velikosti tranzistorjev, ki se uporabljajo v integriranih vezjih
Nanotehnologija bo morda prijela ključ, da bo prostor bolj primeren. Napredek v nanomaterialih omogoča nepomembne sončne naprave in žico za vesoljski vitel. Z obsežnim spuščanjem potrebne količine raketnega goriva bi lahko ta napredek znižal stroške orbite in potovanja v vesolju.
Osnove Nanowiresov
V bistvu je premer nanožic en nanometer, inženirska dela s 30 in 60 nanometri.
Slika je sestavljena iz palice z ionskim žarkom, na katero so nameščeni zaklop, odprtina, tarča in detektor, ki je v obliki cevi. Nanožica igra pomembno vlogo na področju kvantnih računalnikov, nanoroboti pa so zelo drobni stroji, ki jih večkrat načrtujemo za določeno funkcijo ali naloge z določeno natančnostjo na nerazsežni dimenziji. Po metodi VLS je bila sintetizirana široka paleta elementnih, binarnih in sestavljenih polprevodniških nanožic in dosežen je bil razmeroma dober nadzor nad premerom in porazdelitvijo premera nanožic.
Obstajata dva osnovna pristopa k sintetiziranju nanožic: od zgoraj navzdol in od spodaj navzgor. Od zgoraj navzdol je dosegljivo zmanjšati velik kos snovi na majhne koščke. Pristop od spodaj navzgor sintetizira nanožico s kombiniranjem komponentnih ad atomov. Večina tehnik sinteze uporablja pristop od spodaj navzgor. Nanowire tranzistorji, izdelani s konvencionalnimi litografskimi metodami izdelave, lahko izboljšajo zmogljivost elektronike brez merila.
V tehnologiji obstajajo različne vrste nanožic, in sicer: kovinske nanožice, polprevodniške nanožice, izolacijske nanožice. Struktura nanožic je zelo preprosta, narejena iz različnih materialov.
Na sliki je prikazan preprost silicijev nanožilni tranzistor. Silicijev nanožilni tranzistor poenostavi obdelavo in omogoča lažje vklop in izklop naprav.
Nanowire
60-nanometrski kanali kažejo veliko večjo razliko v toku med vklopljenim in izklopljenim stanjem, kot velja za večje referenčne kanale, široke do 5 mikrometrov. To kaže na to, da kadar se kanal zmanjša na nano režim, ultra ozki deleži znatno zmanjšajo trenutno uhajanje, povezano z napakami v siliciju. Posledično so tranzistorji manj občutljivi na elektronski šum v kanalu in jih je mogoče učinkoviteje vklopiti in izklopiti.
Lastnosti nanožice:
- Mehanske lastnosti:
Ogromna količina meja zrn v razsutem stanju je narejena iz nanodelcev, ki omogočajo podaljšanje meja zrn, drsanje vodi do velike prožnosti. Spodnja slika je sestavljena iz naprave za izolacijo vrat in podlage, ki vključujeta mehanske lastnosti nanožice.
- Magnetna lastnost:
V magnetni lastnosti nanodelcev je lahko energija magnetne anizotropije tista miniatura, da vektor magnetizacije niha toplotno, temu pravimo super magnetizem. Takšni materiali ne vsebujejo spominov in prisile. Dotikanje super magnetnih delcev izgubi to posebno lastnost tako, da pride v stik s pričakovanjem, da se delci zadržujejo na daljavo. Nenavadno elektronske in magnetne značilnosti se vzpostavijo pri temperaturi, ki ni enaka nič, kot je sprememba kovinskega izolatorja v kovinskih oksidih, ne Fermijeva tekočina, delovanje zelo medsebojno povezane f-elektronske spojine, neznačilno stanje simetrije visokoprevodniške naprave z visokim Tc. Kombinacija delcev z visoko energijo anizotropije s super magnetno vodi do novega razreda trajnih magnetnih materialov.
- Katalitična lastnost:
Zaradi velike površine nanodelci, izdelani iz prehodnih materialov oksid, kažejo motivacijske katalitične lastnosti. V nekaterih posebnih primerih lahko katalizo izboljšamo in dodatno določimo tako, da te delce okrasimo z zlatim in platinskim prahom.
- Optična lastnost:
V optičnih lastnostih se dodelitev neaglomeriranih nano delcev v polimeru uporablja za lomni direktorij. Poleg tega lahko tak postopek izdela material z nelinearnimi optičnimi lastnostmi ali vizualnimi lastnostmi. Nano delci zlata in Cd se v steklu vodijo do rdeče ali oranžne obarvanosti v polprevodniških nanopraksah, nekateri nanokomponenti oksidnih polimerov pa kažejo, da je fluorescenčna zmogljivost modri premik z zmanjšanjem velikosti delcev. Faradayeva rotacija je eden od magnetno optičnih učinkov, ki so izjemno premišljeni za Ferrovo tekočino.
Aplikacije Nanowires:
- Naprave Nanowire je mogoče sestaviti racionalno in predvidljivo, ker:
- Nanowires je mogoče natančno nadzorovati med sintezo
- Kemična sestava
- Premer
- Dolžina
- Nanožice se uporabljajo v hertostrukturi, ki je razdeljena kot aksialna hetrostruktura za ex-Gap-GaAs, radialna hetrostruktura ex-SiGe in nano superlatticles.
- Nanovere se večinoma uporabljajo v senzorjih, kot sta senzor pH in senzor plina.
- Uporablja se v proizvodnji nanofotonov in nanosond z visokotemperaturno in visoko lasersko tehnologijo.
- Za njihovo vzporedno sestavljanje obstajajo zanesljive metode.
Nanowires predstavljajo najbolje definiran razred gradnikov nanodelcev in ta natančen nadzor nad ključnimi spremenljivkami je ustrezno omogočil izvajanje številnih naprav in strategij integracije.
Foto:
