Mik azok a nanovezetékek?
A nanovezetékek egy félvezető anyagok, például szilícium és germánium lapos hordozóján alapulnak. A nanovezetékek egyszerűen nagyon apró vezetékek. Olyan fémekből állnak, mint ezüst, arany vagy vas. A nanométert körülbelül 10–9 méteres térbeli mérésként mérik, amelyet leginkább a nanotechnológiákban használnak nano gépek gyártására. A kis nanohuzalt olyan nanorészecskék hozzák létre, amelyek átmérője nanométeres.
Röviden a nanotechnológiáról
A nanotechnológiát úgy tekintik, hogy körülbelül 1-100 nanométeres méretekkel rendelkezik az anyag tekintélyével, ahol csak egyik típusjelensége teszi lehetővé a leírás alkalmazását. A nem léptékű tudományt, mérnöki tudományt és technológiát körülvevő nanotechnológia magában foglalja az anyag képalkotását, mérését, tervezését és manipulálását ebben a hosszúsági skálában. A nanotechnológia miatt a számítógépek sebessége nagyobb lett, mint korábban, miközben a számítás értéke csökkent.
A nanotechnológiáknak számos olyan alkalmazási lehetőségük van, mint a nanohuzalok, a nanoelektronika, a nanobotok, a nanoanyagok, a nanokondriumok stb. Ezért a nanotechnológia 1–100 nanométeres skálán fejti ki a képességet arra, hogy anyagokkal vagy anyagokkal erőfeszítéseket tegyen. Az ilyen mértékű megvalósítás képessége új kompenzációt jelent számos terméknek és alkalmazásnak, például a félvezetőgyártásban, a tudományban és az orvostudományban stb.
A nanotechnológia elektronikai felhasználása
A nanotechnológia a technológia területén növeli az elektronikai eszközök képességét, miközben csökken a súlyuk és az energiafogyasztásuk.
- Javítja az elektronikai eszközök kijelzőit.
- A memóriachipek sűrűségének növelése
- Az integrált áramkörökben használt tranzisztorok méretének csökkentése
A nanotechnológia megragadhatja a kulcsot, hogy kényelmesebbé tegye az elfutó helyet. A nanoanyagok fejlődése lényegtelen napelemes eszközöket és huzalt tesz lehetővé az űrcsörlő számára. A szükséges rakéta-üzemanyag mennyiségének jelentős csökkentésével ezek az előrelépések csökkenthetik a pálya és az űrben való utazás költségeit.
A nanovezetékek alapjai
Alapvetően a nanohuzalok átmérője egy nanométer, a mérnök 30 és 60 nanométerrel dolgozik.
Az ábra ionnyalábos rúdból áll, amelyre redőny, nyílás, cél és detektor van felszerelve, amely cső alakú. A nanohuzalnak jelentős szerepe van a kvantum számítógépek területén, a nanorobotok pedig nagyon apró gépek, amelyeket egy adott funkcióhoz vagy feladatokhoz terveznek ismételten, némi pontossággal, nem skála dimenzióban. Az elemi, bináris és összetett félvezető nanohuzalok széles skáláját szintetizálták a VLS módszerrel, és viszonylag jó szabályozást sikerült elérni a nanohuzalok átmérője és átmérő eloszlása felett.
A nanohuzalok szintetizálásának két alapvető megközelítése van: felülről lefelé és alulról felfelé. Egy felülről lefelé érhető el, hogy egy nagy darab anyagot apró darabokká redukáljon. Az alulról felfelé építkező megközelítés szintetizálja a nanohuzalt az összetevői ad atomok kombinálásával. A legtöbb szintézistechnika alulról felfelé irányuló megközelítést alkalmaz. A hagyományos litográfiai gyártási módszerekkel készült nanovezetékes tranzisztorok javíthatják a teljesítményt a nem léptékű elektronikában.
Különböző típusú nanohuzalok léteznek a technológiában, ezek a következők: Fémes nanohuzalok, félvezető nanohuzalok, szigetelő nanohuzalok. A nanohuzalok felépítése nagyon egyszerű, különféle anyagokból készül.
Az ábrán egy egyszerű szilícium nanovezetékes tranzisztor látható. A szilícium nanohuzali tranzisztor egyszerûbbé teszi a feldolgozást, és lehetõvé teszi az eszközök könnyebb be- és kikapcsolását.
Nanowire
A 60 nanométer széles csatornák sokkal nagyobb áramkülönbséget mutatnak a be- és kikapcsolt állapot között, mint a nagyobb, legfeljebb 5 mikrométer széles referenciacsatornák esetében. Ez azt sugallja, hogy amikor egy csatornát kicsinyítenek a nano-rezsimre, az ultraszűk arányok jelentősen csökkentik a szilícium hibáival járó áramlást. Ennek eredményeként a tranzisztorok kevésbé érzékenyek a csatorna elektronikus zajára, és hatékonyabban be- és kikapcsolhatók.
A nanohuzal tulajdonságai:
- Mechanikai tulajdonság:
Az ömlesztett anyagban lévő hatalmas szemcsehatárok nanorészecskékből készülnek, amelyek lehetővé teszik, hogy a szemcsehatárok meghúzódása csúszva nagy rugalmasságot eredményezzen. Az alábbi ábra kapu szigetelő eszközt és hordozót tartalmaz, amelyek részt vesznek a nanohuzal mechanikai tulajdonságainak működésében.
- Mágneses tulajdonság:
A nanorészecskék mágneses tulajdonságában a mágneses anizotrópia energiája olyan miniatűr lehet, hogy a mágnesező vektor termikusan ingadozik, ezt szuper mágnességnek nevezzük. Az ilyen anyagok mentesek a visszaemlékezéstől és a kényszertől. A szuper mágneses részecskék megérintése elveszíti ezt a különleges tulajdonságot, mivel kapcsolatba lép a várt részecskék távolságával. Szokatlanul elektronikus és mágneses jellemzőket állapítanak meg nem nulla hőmérsékleten, mint például a fémszigetelő átalakulása a fémoxidokban, nem Fermi folyadék teljesítménye egymással szorosan összefüggő f-elektron vegyületben, a nagy-Tc szupravezető készülék jellegtelen szimmetriai állapota. A nagy anizotrópiás energiájú részecskék és egy szuper mágnes kombinálása az állandó mágneses anyagok új osztályához vezethet.
- Katalitikus tulajdonság:
A nagy felület miatt az átmeneti anyagok oxidjából készült nanorészecskék motiváló katalitikus tulajdonságokkal rendelkeznek. Egyes speciális esetekben a katalízis javítható és további specifikus lehet, ha ezeket a részecskéket arany- és platinaporral díszítik.
- Optikai tulajdonság:
Optikai tulajdonságai szerint a nem agglomerált nano részecskék polimerben történő elosztását használják a törés könyvtárához. Ezenkívül egy ilyen eljárás nem lineáris optikai vagy vizuális tulajdonságú anyagot állíthat elő. Az üvegben lévő arany- és Cd-se nanorészecskék vörös vagy narancssárga színezéshez vezetnek, félig vezető nano-gyakorlatokhoz, és egyes oxid-polimer-nano-összetevők fluoreszcenciás teljesítményt mutatnak a kék eltolódással, csökkenő részecskemérettel. A Faraday-forgatás az egyik magneto optikai effekt, amelyet rendkívül előkészítettek a Ferro-folyadék számára.
A Nanowires alkalmazásai:
- A nanovezetékes eszközök racionális és kiszámítható módon állíthatók össze, mert:
- A nanovezetékek pontosan szabályozhatók a szintézis során
- Kémiai összetétel
- Átmérő
- Hossz
- A nanovezetékeket hertosztruktúrában használják, amelyek axiális hetroszerkezetként vannak felosztva ex-Gap-GaA-khoz, radiális hetrostruktúra ex-SiGe és nano szuperrácsokhoz.
- A nanovezetékek leginkább olyan érzékelőkben alkalmazhatók, mint a ph-érzékelő és a gáz-érzékelő.
- Magas hőmérsékletű és magas lézertechnológiájú nanofotonok és nanoszondák gyártásához használják.
- Megbízható módszerek léteznek párhuzamos összeállításukhoz.
A nanovezetékek a nanoméretű építőelemek legjobban meghatározott osztályát képviselik, és ez a kulcsváltozók pontos ellenőrzése ennek megfelelően lehetővé tette az eszközök és az integrációs stratégiák széles körét.
Photo Credit:
