Mis on nanotraadid?

Nanotraadid põhinevad pooljuhtmaterjalide, näiteks räni ja germaaniumi lamedal aluspinnal. Nanotraadid on lihtsalt väga pisikesed juhtmed. Need koosnevad sellistest metallidest nagu hõbe, kuld või raud. Nanomeetrit mõõdetakse ruumilise mõõtmena, mis on umbes 10–9 meetrit ja mida kasutatakse enamasti nanotehnoloogiates nanomasinate tootmiseks. Väikese nanotraadi loovad Nanoosakesed, mille läbimõõt on nii väike kui nanomeeter.

Lühidalt nanotehnoloogiast

Nanotehnoloogiat peetakse aine autoriteediks mõõtmetega umbes 1 kuni 100 nanomeetrit, kus ainult üks selle tüüpi fenomenidest võimaldab kirjeldusrakendusi. Ümbritseva mittetasemelise teaduse, inseneriteaduse ja tehnoloogiaga hõlmab nanotehnoloogia selle pikkuse skaalal aine kujutamist, mõõtmist, kujundamist ja manipuleerimist. Nanotehnoloogia tõttu on arvutite kiirus muutunud varasemast suuremaks, samas kui arvutuste väärtus on vähenenud.

Nanotehnoloogial on mitmeid rakendusi, näiteks nanotraadid, nanoelektroonika, nanobotid, nanomaterjalid, nanokondrid jne. Seega viitab nanotehnoloogia arendustegevusele või võimele materjalide või ainetega jõupingutusi skaalal 1–100 nanomeetrit. Sellisel määral rakendamise võimekus annab uudse hüvitise paljudele toodetele ja rakendustele, nagu näiteks pooljuhtide tootmisel, ainetes teaduses ja meditsiinis jne.

“dioodi koormusjoone analüüs ”

Elektroonika kasutab nanotehnoloogiat

Nanotehnoloogia tehnoloogia valdkonnas suurendab elektroonikaseadmete võimekust, vähendades samal ajal nende kaalu ja energiatarbimist.

Parandab elektroonikaseadmete kuvariekraane.
Mälukiipide tiheduse suurendamine
Integreeritud vooluahelates kasutatavate transistoride suuruse vähendamine

Nanotehnoloogia võib võtmest kinni haarata, et luua kosmosesse mugavam põgenemine. Nanomaterjalide edusammud võimaldavad ebaolulisi päikesepõhiseid seadmeid ja kosmosevintsile mõeldud traati. Vajaliku raketikütuse hulga mahajätmisega võivad need edusammud vähendada orbiidi ja kosmoses reisimise kulusid.

Nanotraatide põhitõed

Põhimõtteliselt on nanojuhtmete läbimõõt üks nanomeeter, insener töötab 30 ja 60 nanomeetriga.

Nanotraadid

Joonis koosneb ioonkiirevardast, millele on paigaldatud katik, ava, märklaud ja detektor, mis on toru kujul. Nanotraadil on kvantarvutite valdkonnas oluline roll ja nanorobotid on väga väikesed masinad, mis on kavandatud konkreetse funktsiooni või ülesannete jaoks korduvalt teatud täpsusega mittetaskaalas. VLS-meetodi abil on sünteesitud väga erinevaid elementaarseid, kahend- ja liitpooljuhte nanotraate ning nanotraatide läbimõõdu ja läbimõõdu jaotuse üle on saavutatud suhteliselt hea kontroll.

Nanojuhtmete sünteesimisel on kaks põhilist lähenemist: ülalt alla ja alt üles. Ülevalt alla jõuavad käeulatuses, et vähendada suurt ainetükki väikesteks tükkideks. Alt üles suunatud lähenemisviis sünteesib nanotraadi, ühendades komponentide reklaami aatomid. Enamik sünteesimeetodeid kasutab alt üles lähenemist. Tavapäraste litograafiliste valmistamismeetoditega valmistatud nanotraattransistorid võivad parandada jõudlust mitteastmelises elektroonikas.

Tehnoloogias on erinevat tüüpi nanotraate, need on: metallist nanotraadid, pooljuhtivad nanojuhtmed, isoleerivad nanotraadid. Nanojuhtmete struktuur on väga lihtne ja valmistatud erinevatest materjalidest.

Joonisel on näidatud lihtsad räni nanotraattransistorid. Räni nanotraattransistor lihtsustab töötlemist ja võimaldab seadmeid hõlpsamalt sisse ja välja lülitada.

Nanowire

60 nanomeetri laiustel kanalitel on sisselülitatud ja väljalülitatud olekute vahel palju suurem voolu erinevus kui suuremate kuni 5 mikromeetriste võrdluskanalite puhul. See viitab sellele, et kui kanal vähendatakse nanorežiimini, vähendavad ülikitsad proportsioonid oluliselt räni defektidega seotud praegust lekkimist. Seetõttu on transistorid vähem tundlikud kanali elektroonilise müra suhtes ja neid saab tõhusamalt sisse ja välja lülitada.

Nanotraadi omadused:

Mehaaniline omadus:

Tohutu kogus tera piire puistematerjalis on valmistatud nanoosakestest, mis võimaldavad libisevate terade piiride pikendamisel viia suure paindlikkuseni. Allolev joonis koosneb värava isolaatorist ja substraadist, mis on seotud nanotraadi mehaaniliste omaduste toimimisega.

Mehaanika omadus

Magnetiline omadus:

Nanoosakeste magnetilises omaduses võib magnetilise anisotroopia energia olla nii väike, et magnetiseerumisvektor kõigub termiliselt, seda nimetatakse supermagnetismiks. Sellised materjalid ei sisalda meenutusi ega sundust. Ülimagnetiliste osakeste puudutamine kaotab selle erilise omaduse, kui võtate ühendust, eeldades, et osakesi hoitakse eemal. Ebatavaliselt elektroonilised ja magnetilised karakteristikud määratakse kindlaks nullist erineval temperatuuril, näiteks metalli isolaatori muutmine metallioksiidides, mitte-Fermi vedeliku tugevasti seotud f-elektronühendi jõudlus, kõrge Tc ülijuhtimisseadme iseloomutu sümmeetriaolek. Suure anisotroopiaenergiaga osakeste kombineerimine super magnetiga võib viia uue püsimagnetiliste materjalide klassi.

Magnetiline omadus

Katalüütiline omadus:

Suure pindala tõttu on siirdematerjalidest oksiidist valmistatud nanoosakestel motiveerivad katalüütilised omadused. Mõnel erijuhul võib katalüüsi parandada ja täiendavalt spetsiifiliselt kaunistada need osakesed kuld- ja plaatinapuru abil.

Optiline omadus:

Optilise omaduse järgi kasutatakse murdumise kataloogi aglomeerimata nanoosakeste jaotust polümeeris. Lisaks võib sellise protseduuri abil valmistada mittelineaarsete optiliste või visuaalsete omadustega materjali. Klaasis olevad kuld- ja Cd-seeria nanoosakesed viivad nano-praktikat pooleldi punase või oranži värvini ja mõned oksiidpolümeer-nano-komposiitoril on fluorestsentsiomadused sinise nihkega, mille osakeste suurus väheneb. Faraday pöörlemine on üks magneto-optilistest efektidest, mis on Ferro vedeliku jaoks eriti ette valmistatud.

Optika omadus

Nanotraatide rakendused:

Nanotraadiga seadmeid saab ratsionaalselt ja prognoositavalt kokku panna, kuna:
- Sünteesi käigus saab nanotraate täpselt juhtida
- Keemiline koostis
- Läbimõõt
- Pikkus
- Nanotraate kasutatakse hertostruktuuris, mis on jaotatud aksiaalse hetrostruktuurina ex-Gap-GaA-de, radiaalse hetrostruktuuri ex-SiGe ja nano-superlaatšellide jaoks.
- Nanotraadid on enamasti kasutatavad andurites nagu ph andur ja gaasiandur.

Kasutatakse kõrge temperatuuri ja kõrge lasertehnoloogiaga nanofotonide ja nanotondide tootmisel.
Nende paralleelseks monteerimiseks on olemas usaldusväärsed meetodid.

Nanotraadid esindavad kõige paremini määratletud nanomõõtmeliste ehitusplokkide klassi ja see täpne kontroll võtmemuutujate üle on võimaldanud vastavalt rakendada paljusid seadmeid ja integreerimisstrateegiaid.

Foto krediit: