Ce sunt nanofirele?
Nanofilele se bazează pe un substrat plat din materiale semiconductoare, cum ar fi siliciu și germaniu. Nanofirele sunt pur și simplu fire foarte mici. Sunt compuse din metale precum argintul, aurul sau fierul. Nanometrul este măsurat ca măsurare spațială, care este de aproximativ 10-9 metri, care sunt utilizate în cea mai mare parte în nanotehnologii pentru fabricarea nanomășinilor. Micul nanofir este creat de nanoparticule cu un diametru la fel de mic ca nanometrul.
Un rezumat despre nanotehnologie
Nanotehnologia este considerată ca fiind în autoritatea materiei la dimensiuni de aproximativ 1 până la 100 nanometri, unde doar unul dintre fenomenele sale de tip permite aplicații de descriere. Înconjurând știința, ingineria și tehnologia non-scală, nanotehnologia implică imagistica, măsurarea, proiectarea și manipularea materiei la această scară de lungime. Datorită nanotehnologiei, viteza computerelor a devenit mai mare decât înainte, în timp ce valoarea calculelor a scăzut.
Nanotehnologiile au mai multe aplicații, cum ar fi nanofirele, nanoelectronica, nanobotoarele, nanomaterialele, nanocondriile etc. Prin urmare, nanotehnologia se referă la actul de dezvoltare sau capacitatea de a depune eforturi cu materiale sau substanțe la scara de la 1 la 100 nanometri. Capacitatea de a implementa în această măsură face o compensare nouă pentru numeroase produse și aplicații, cum ar fi cele stabilite în fabricarea semiconductoarelor, substanța în știință și medicină etc.
Utilizări electronice ale nanotehnologiei
Nanotehnologia în domeniul tehnologiei crește capacitatea dispozitivelor electronice, reducând în același timp greutatea și consumul de energie.
- Îmbunătățește ecranele de afișare pe dispozitivele electronice.
- Creșterea densității cipurilor de memorie
- Reducerea dimensiunii tranzistoarelor utilizate în circuitele integrate
Nanotehnologia poate apuca cheia pentru a crea spațiu care fug mai convenabil. Progresele în nanomateriale fac posibile dispozitive solare nesubstanțiale și un fir pentru troliul spațial. Prin scăderea considerabilă a cantității de combustibil pentru rachete necesare, aceste progrese ar putea reduce costul realizării orbitei și călătoriei în spațiu.
Bazele nanofirelor
Practic, diametrul nanofirelor este de un nanometru, lucrările inginerului cu 30 și 60 nanometri.
Figura este alcătuită din tija fasciculului de ioni pe care se montează obturatorul, diafragma, ținta și detectorul, care este sub formă de tub. Un nanofir joacă un rol semnificativ în domeniul calculatoarelor cuantice, iar nanorobotii sunt mașini foarte mici, care sunt planificate pentru o funcție specifică sau sarcini în mod repetat, cu o anumită precizie la dimensiuni non-scale. O mare varietate de nanofire semiconductoare elementare, binare și compuse a fost sintetizată prin metoda VLS și s-a realizat un control relativ bun asupra diametrului nanofirelor și a distribuției diametrului.
Există două abordări de bază pentru sintetizarea nanofirelor: de sus în jos și de jos în sus. Un top-down ajunge la îndemână pentru a reduce o bucată mare de substanță la bucăți mici. O abordare de jos în sus sintetizează nanofirul prin combinarea atomilor de componente. Majoritatea tehnicilor de sinteză utilizează o abordare de jos în sus. Tranzistoarele Nanowire realizate cu metode convenționale de fabricație litografică pot îmbunătăți performanțele în electronica fără scară.
Există diferite tipuri de nanofire în tehnologie, acestea fiind: Nanofile metalice, nanofile semiconductoare, nanofile izolante. Structura nanofirelor este foarte simplă, realizată dintr-o varietate de materiale.
Un simplu tranzistor de siliciu nanofir este prezentat în figură. Tranzistorul cu silicon nanofir simplifică atât prelucrarea, cât și dispozitivele care pot fi pornite și oprite mai ușor.
Nanowire
Canalele cu o lățime de 60 nanometri prezintă o diferență de curent mult mai mare între stările de pornire și oprire decât este adevărat pentru canalele de referință mai mari, cu o lățime de până la 5 micrometri. Acest lucru sugerează că, atunci când un canal este redus la regimul nano, proporțiile ultra-înguste reduc semnificativ scurgerea de curent asociată cu defecte de siliciu. Drept urmare, tranzistoarele sunt mai puțin sensibile la zgomotul electronic din canal și pot fi pornite și oprite mai eficient.
Proprietățile nanofirului:
- Proprietate mecanică:
Cantitatea enormă de limite de cereale dintr-un material în vrac sunt realizate din nanoparticule care permit extinderea limitelor de cereale alunecând duce la o flexibilitate ridicată. Figura de mai jos constă din dispozitiv izolator de poartă și substrat care implică funcționarea proprietății mecanice a nanofirului.
- Proprietate magnetică:
În proprietatea magnetică a nanoparticulelor, energia anizotropiei magnetice ar putea fi acea miniatură pe care vectorul de magnetizare fluctuează termic, aceasta se numește super magnetism. Astfel de materiale nu conțin reminiscențe și coercitivitate. Atingerea particulelor super magnetice pierde această proprietate specială prin contactul cu așteptarea ca particulele să fie ținute la distanță. Caracteristicile neobișnuit de electronice și magnetice sunt stabilite la o temperatură diferită de zero, cum ar fi modificarea izolatorului metalic în oxizi de metal, fără lichid Fermi, performanța compusului cu electroni f foarte corelat, starea de simetrie necaracteristică a dispozitivului supraconductor cu înaltă Tc. Combinarea particulelor cu energie ridicată a anizotropiei cu un super magnet poate duce la o nouă clasă de materiale magnetice permanente.
- Proprietate catalitică:
Datorită suprafeței mari, nanoparticulele care sunt fabricate din oxid de materiale de tranziție prezintă proprietăți catalitice motivante. În unele dintre cazurile speciale, cataliza poate fi îmbunătățită și poate fi suplimentară, decorând aceste particule cu auriu și platină.
- Proprietate optică:
În proprietatea optică, alocarea de nanoparticule ne-aglomerate într-un polimer sunt utilizate în directorul de refracție. În plus, o astfel de procedură poate produce materiale cu proprietăți optice neliniare sau proprietăți vizuale. Particulele nano de aur și Cd din sticlă duc la colorarea roșu sau portocaliu a practicilor nano semi-conductoare, iar un anumit compozitor nano de polimeri oxizi prezintă o fluorescență care se schimbă în albastru cu dimensiunea particulelor în scădere. Rotația Faraday este unul dintre efectele magneto-optice extrem de premeditate pentru fluidul Ferro.
Aplicațiile nanofirelor:
- Dispozitivele Nanowire pot fi asamblate într-un mod rațional și previzibil, deoarece:
- Nanofilele pot fi controlate cu precizie în timpul sintezei
- Compoziție chimică
- Diametru
- Lungime
- Nanofirurile sunt utilizate în hertostructură, care sunt subdivizate ca hetrostructură axială pentru ex-Gap-GaAs, hetrostructură radială ex-SiGe și nano-superlaticule.
- Nanofirele sunt aplicabile în principal în senzori precum senzorul ph și senzorul de gaz.
- Utilizat la fabricarea nanofotonilor și nanoprobelor cu temperatură ridicată și tehnologie laser înaltă.
- Există metode fiabile pentru asamblarea lor paralelă.
Nanofirele reprezintă cea mai bine definită clasă de blocuri de construcție la scară nanomatică și acest control precis asupra variabilelor cheie a permis în mod corespunzător să fie urmărite o gamă largă de dispozitive și strategii de integrare.
Credit foto:
