Was sind Nanodrähte?
Nanodrähte basieren auf einem flachen Substrat aus Halbleitermaterialien wie Silizium und Germanium. Nanodrähte sind einfach sehr kleine Drähte. Sie bestehen aus Metallen wie Silber, Gold oder Eisen. Das Nanometer wird als räumliche Messung von etwa 10 bis 9 Metern gemessen, die hauptsächlich in Nanotechnologien zur Herstellung von Nanomaschinen verwendet wird. Der kleine Nanodraht wird von Nanopartikeln mit einem Durchmesser von nur Nanometern erzeugt.
Ein kurzer Überblick über die Nanotechnologie
Die Nanotechnologie gilt als Autorität der Materie in Dimensionen von etwa 1 bis 100 Nanometern, wobei nur eines ihrer Phänomene Beschreibungsanwendungen zulässt. Die Nanotechnologie, die sich mit Wissenschaft, Technik und Technologie außerhalb der Skala befasst, umfasst das Abbilden, Messen, Entwerfen und Manipulieren von Materie auf dieser Längenskala. Aufgrund der Nanotechnologie ist die Geschwindigkeit von Computern höher als zuvor, während der Wert von Computern gesunken ist.
Nanotechnologien haben verschiedene Anwendungen, wie Nanodrähte, Nanoelektronik, Nanobots, Nanomaterialien, Nanochondrien usw. Daher bezieht sich Nanotechnologie auf den Entwicklungsakt oder die Fähigkeit, mit Materialien oder Substanzen im Maßstab von 1 bis 100 Nanometern zu arbeiten. Die Fähigkeit, in diesem Umfang zu implementieren, führt zu einer neuartigen Kompensation zahlreicher Produkte und Anwendungen, wie sie beispielsweise in der Halbleiterherstellung, in der Wissenschaft und in der Medizin usw. etabliert sind.
Elektronische Anwendungen der Nanotechnologie
Die Nanotechnologie im Technologiebereich erhöht die Leistungsfähigkeit elektronischer Geräte und senkt gleichzeitig deren Gewicht und Stromverbrauch.
- Verbessert die Bildschirme von Elektronikgeräten.
- Erhöhung der Dichte von Speicherchips
- Reduzierung der Größe von Transistoren, die in integrierten Schaltkreisen verwendet werden
Die Nanotechnologie kann den Schlüssel greifen, um Platz zu schaffen, der bequemer davonläuft. Fortschritte bei Nanomaterialien ermöglichen unwesentliche solarbasierte Geräte und einen Draht für die Weltraumwinde. Durch das weitgehende Verringern der benötigten Raketentreibstoffmenge könnten diese Fortschritte die Kosten für die Durchführung der Umlaufbahn und das Reisen im Weltraum senken.
Grundlagen von Nanodrähten
Grundsätzlich beträgt der Durchmesser von Nanodrähten einen Nanometer, der Ingenieur arbeitet mit 30 und 60 Nanometern.
Die Figur besteht aus einem Ionenstrahlstab, auf dem Verschluss, Apertur, Ziel und Detektor in Form einer Röhre angebracht sind. Ein Nanodraht spielt auf dem Gebiet der Quantencomputer eine bedeutende Rolle, und Nanoroboter sind sehr kleine Maschinen, die für eine bestimmte Funktion oder bestimmte Aufgaben wiederholt mit einer gewissen Genauigkeit in nicht-skalierten Dimensionen geplant sind. Über das VLS-Verfahren wurde eine Vielzahl von elementaren, binären und zusammengesetzten Halbleiter-Nanodrähten synthetisiert, und es wurde eine vergleichsweise gute Kontrolle über den Durchmesser und die Durchmesserverteilung der Nanodrähte erreicht.
Es gibt zwei grundlegende Ansätze zur Synthese von Nanodrähten: von oben nach unten und von unten nach oben. Ein Top-Down ist in Reichweite, um ein großes Stück Substanz in kleine Stücke zu reduzieren. Ein Bottom-up-Ansatz synthetisiert den Nanodraht durch Kombination von Komponenten-Ad-Atomen. Die meisten Synthesetechniken verwenden einen Bottom-up-Ansatz. Nanodrahttransistoren, die mit herkömmlichen lithografischen Herstellungsverfahren hergestellt wurden, können die Leistung in nicht kaskadierter Elektronik verbessern.
In der Technologie gibt es verschiedene Arten von Nanodrähten: Metallische Nanodrähte, halbleitende Nanodrähte, isolierende Nanodrähte. Die Struktur von Nanodrähten ist sehr einfach und besteht aus verschiedenen Materialien.
Ein einfacher Silizium-Nanodraht-Transistor ist in der Abbildung dargestellt. Der Silizium-Nanodrahttransistor vereinfacht sowohl die Verarbeitung als auch das einfachere Ein- und Ausschalten der Geräte.
Nanodraht
Die 60 Nanometer breiten Kanäle weisen einen viel größeren Stromunterschied zwischen dem Ein- und Ausschaltzustand auf als größere Referenzkanäle mit einer Breite von bis zu 5 Mikrometern. Dies legt nahe, dass, wenn ein Kanal auf das Nano-Regime verkleinert wird, die ultra-engen Proportionen den Stromverlust, der mit Defekten in Silizium verbunden ist, signifikant verringern. Infolgedessen sind die Transistoren weniger empfindlich gegenüber elektronischem Rauschen im Kanal und können effektiver ein- und ausgeschaltet werden.
Eigenschaften von Nanodrähten:
- Mechanische Eigenschaft:
Die enorme Menge an Korngrenzen in einem Schüttgut besteht aus Nanopartikeln, die es ermöglichen, das Gleiten der Korngrenzen zu verlängern, was zu einer hohen Flexibilität führt. Die folgende Abbildung besteht aus einer Gate-Isolatorvorrichtung und einem Substrat, die den Betrieb der mechanischen Eigenschaften von Nanodrähten betreffen.
- Magnetische Eigenschaft:
In der magnetischen Eigenschaft von Nanopartikeln könnte die Energie der magnetischen Anisotropie die Miniatur sein, in der der Magnetisierungsvektor thermisch schwankt. Dies wird als Supermagnetismus bezeichnet. Solche Materialien sind frei von Erinnerungen und Koerzitivkraft. Berührende supermagnetische Partikel verlieren diese besondere Eigenschaft, indem sie sich mit der Erwartung in Verbindung setzen, dass die Partikel auf Abstand gehalten werden. Ungewöhnliche elektronische und magnetische Eigenschaften werden bei einer Temperatur ungleich Null festgestellt, wie z. B. die Änderung des Metallisolators in der Nicht-Fermi-Flüssigkeitsleistung von Metalloxiden einer stark miteinander verbundenen f-Elektronenverbindung, ein uncharakteristischer Symmetriezustand einer Hoch-Tc-Supraleitervorrichtung. Die Kombination der Partikel mit hoher Anisotropieenergie mit einem Supermagneten kann zu einer neuen Klasse von permanentmagnetischen Materialien führen.
- Katalytische Eigenschaft:
Aufgrund der großen Oberfläche weisen die aus Übergangsmaterialien Oxid hergestellten Nanopartikel motivierende katalytische Eigenschaften auf. In einigen Sonderfällen kann die Katalyse verbessert und zusätzlich spezifisch gemacht werden, indem diese Partikel mit Gold- und Platinstaubtuch dekoriert werden.
- Optische Eigenschaft:
In optischen Eigenschaften wird die Zuteilung von nicht agglomerierten Nanopartikeln in einem Polymer zum Brechungsverzeichnis verwendet. Zusätzlich kann ein solches Verfahren Material mit nichtlinearen optischen Eigenschaften oder visuellen Eigenschaften herstellen. Gold- und Cd-Se-Nanopartikel in Glas führen zu halbleitenden Nanopraktiken mit roter oder orangefarbener Färbung, und einige Oxidpolymer-Nanokomponenten weisen eine Fluoreszenzleistung auf, die sich mit abnehmender Partikelgröße blau verschiebt. Die Faraday-Rotation ist einer der magnetooptischen Effekte, die für Ferro-Flüssigkeit äußerst vorsätzlich sind.
Anwendungen von Nanodrähten:
- Nanodrahtvorrichtungen können rational und vorhersehbar zusammengebaut werden, weil:
- Nanodrähte können während der Synthese präzise gesteuert werden
- Chemische Zusammensetzung
- Durchmesser
- Länge
- In der Hertostruktur werden Nanodrähte verwendet, die als axiale Hetrostruktur für ex-Gap-GaAs, radiale Hetrostruktur ex-SiGe und Nano-Superlattikel unterteilt sind.
- Nanodrähte sind hauptsächlich in Sensoren wie pH-Sensor und Gassensor anwendbar.
- Wird bei der Herstellung von Nanophotonen und Nanosonden mit Hochtemperatur- und Hochlasertechnologie verwendet.
- Für ihre parallele Montage existieren zuverlässige Methoden.
Nanodrähte stellen die am besten definierte Klasse von nanoskaligen Bausteinen dar, und diese präzise Steuerung der Schlüsselvariablen hat es entsprechend ermöglicht, eine breite Palette von Geräten und Integrationsstrategien zu verfolgen.
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