מהם ננו-חוטים?
חוטי ננו מבוססים על מצע שטוח של חומרים מוליכים למחצה, כגון סיליקון וגרמניום. חוטי ננו הם פשוט חוטים זעירים מאוד. הם מורכבים ממתכות כגון כסף, זהב או ברזל. ננומטר נמדד כמדידה מרחבית הנמצאת בערך 10-9 מטרים המשמשים בעיקר בננוטכנולוגיות לייצור מכונות ננו. החוט הננו הקטן נוצר על ידי חלקיקי ננו בקוטר קטן כמו ננומטר.
תקציר על ננוטכנולוגיה
הננוטכנולוגיה נחשבת לסמכות החומר במידות של כ -1 עד 100 ננומטר, כאשר רק אחת מתופעותיה מסוג זה מאפשרת יישומי תיאור. סביב המדע, ההנדסה והטכנולוגיה הלא-סקאלה, ננוטכנולוגיה כוללת הדמיה, מדידה, תכנון ומניפולציה של חומרים בסולם אורכים זה. בגלל הננוטכנולוגיה, מהירות המחשבים הפכה גדולה מבעבר בעוד ששווי המחשוב פחת.
לננוטכנולוגיות יש מספר יישומים הדומים לננו-חוטים, ננו-אלקטרוניקה, ננו-בוטים, ננו-חומרים, ננו-כונדיות וכו '. לפיכך, ננו-טכנולוגיה מתייחסת לפעולת פיתוח או יכולת להתאמץ עם חומרים או חומר בסולם של 1 עד 100 ננומטר. יכולת היישום בהיקף זה מעניקה פיצוי חדש למוצרים ויישומים רבים כגון אלה הקיימים בייצור מוליכים למחצה, חומר במדע וברפואה וכו '.
שימושים אלקטרוניים של ננוטכנולוגיה
ננוטכנולוגיה בתחום הטכנולוגיה מגדילה את היכולת של מכשירי אלקטרוניקה תוך ירידה במשקלם ובצריכת החשמל שלהם.
- משפר מסכי תצוגה במכשירי אלקטרוניקה.
- הגדלת צפיפות שבבי הזיכרון
- צמצום גודל הטרנזיסטורים המשמשים במעגלים משולבים
ננוטכנולוגיה עשויה לתפוס את המפתח כדי ליצור שטח שברח נוח יותר. התקדמות בחומרים ננו מאפשרים התקנים מבוססי שמש לא מהותיים וחוט לכננת החלל. על ידי ירידה נרחבת של כמות הדלקים הרקטיים הנדרשת, התקדמות זו עלולה להוזיל את עלות מסלול ההישג והנסיעה בחלל.
יסודות Nanowires
בעיקרון הקוטר של חוטי הננו הוא ננומטר אחד, עבודות המהנדס עם 30 ו -60 ננומטר.
האיור מורכב ממוט קרן יונים שעליו מותקנים תריס, צמצם, מטרה וגלאי שהוא בצורת צינור. חוט ננו ממלא תפקיד משמעותי בתחום המחשבים הקוונטיים וננו-רובוטים הם מכונות זעירות מאוד אשר מתוכננות לפונקציה מסוימת או למשימות שוב ושוב עם דיוק מסוים במימד שאינו בקנה מידה. מגוון רחב של ננו-מוליכים למחצה אלמנטריים, בינאריים ומורכבים סונתז באמצעות שיטת VLS והושגה שליטה טובה יחסית בקוטר ובנפח הקוטר של ננו.
ישנן שתי גישות בסיסיות לסינתזת חוטי ננו: מלמעלה למטה ומטה למעלה. מלמעלה למטה מגיעים בהישג יד כדי להפחית חתיכת חומר גדולה לחתיכות קטנות. גישה מלמטה למעלה מסנתזת את חוטי הננו על ידי שילוב אטומי מודעות רכיב. רוב טכניקות הסינתזה משתמשות בגישה מלמטה למעלה. טרנזיסטורים של Nanowire המיוצרים בשיטות ייצור ליתוגרפיות קונבנציונאליות יכולים לשפר את הביצועים באלקטרוניקה שאינה בקנה מידה.
ישנם סוגים שונים של חוטי ננו בטכנולוגיה, הם: חוטי ננו מתכתיים, חוטי מוליכים למחצה, חוטי ננו מבודדים. המבנה של חוטי הננו הוא פשוט מאוד, עשוי ממגוון חומרים.
טרנזיסטורים פשוטים מסוג Nanowire מסיליקון מוצגים באיור. טרנזיסטור ננו-חוט מסיליקון מפשט את העיבוד ומאפשר הפעלה וכיבוי של המכשירים ביתר קלות.
Nanowire
60 הערוצים הרחבים של ננומטר מציגים הבדל גדול הרבה יותר בזרם בין מצבי ההפעלה והכיבוי מאשר לגבי ערוצי הפניה גדולים יותר ברוחב של עד 5 מיקרומטר. זה מצביע על כך שכאשר ערוץ מוקטנת למשטר הננו, הפרופורציות הצרות במיוחד מפחיתות משמעותית את הדליפה הנוכחית הקשורה לפגמים בסיליקון. כתוצאה מכך הטרנזיסטורים רגישים פחות לרעש אלקטרוני בערוץ וניתן להפעיל ולכבות אותם בצורה יעילה יותר.
מאפיינים של nanowire:
- רכוש מכני:
הכמות העצומה של גבולות התבואה בחומר בתפזורת עשויה מחלקיקים ננו המאפשרים הארכת גבולות התבואה המחליקים מובילה לגמישות גבוהה. האיור שלמטה מורכב ממכשיר ומצע מבודד שערים הכרוכים בהפעלת המאפיין המכני של ננו-חוט.
- מאפיין מגנטי:
בתכונה המגנטית של חלקיקי הננו האנרגיה של האניסוטרופיה המגנטית עשויה להיות אותה מיניאטורה שהווקטור של מגנטיזציה משתנה תרמית, זה נקרא סופר מגנטיות. חומרים כאלה נקיים מזיכרונות וכפיות. נגיעה בחלקיקים סופר מגנטיים מאבדת את המאפיין המיוחד הזה על ידי יצירת קשר עם מצפה שהחלקיקים נשמרים במרחק. מאפיינים אלקטרוניים ומגנטיים באופן יוצא דופן נקבעים בטמפרטורה שאינה אפסית, כגון שינוי מבודד המתכת בתחמוצות מתכת שאינן ביצועים נוזליים של פרמי של תרכובת f-electron קשורה זו בזו, מצב סימטריה לא אופייני של מכשיר מוליך-על בעל High-Tc. שילוב של חלקיקים עם אנרגיה אניזוטרופית גבוהה עם סופר מגנטי עשוי להוביל למעמד חדש של חומרים מגנטיים קבועים.
- נכס קטליטי:
בגלל שטח גדול של השטח, החלקיקים העשויים תחמוצת חומרי מעבר מציגים תכונות קטליטיות המניעות. בחלק מהמקרים המיוחדים ניתן לשפר את הזרז ולספצי עוד יותר על ידי קישוט החלקיקים הללו עם אבק זהב ופלטינה.
- נכס אופטי:
במאפיין אופטי הקצאת חלקיקי ננו שאינם מצורפים בפולימר משמשים לספריית השבירה. בנוסף, הליך כזה עשוי לייצר חומר בעל תכונות אופטיות לא ליניאריות או תכונה חזותית. חלקיקי ננו זהב ו- CD se בזכוכית מובילים לצבעי אדום או כתום הנוהגים למחצה של ננו וכמה מרכיבי ננו פולימרים של תחמוצת מציגים ביצועי פלואורסצנטי הם שינוי כחול עם ירידת גודל החלקיקים. סיבוב פאראדיי הוא אחד האפקטים המגנטיים האופטיים במיוחד עבור נוזל פרו.
יישומים של Nanowires:
- ניתן להרכיב מכשירי Nanowire בצורה רציונאלית וצפויה מכיוון ש:
- ניתן לשלוט במדויק על חוטי הננו במהלך הסינתזה
- תרכובת כימית
- קוֹטֶר
- אורך
- חוטי ננו משמשים במבנה הרטו אשר מחולקים תת כמו הטרו-מבנה צירי עבור Gap-GaAs לשעבר, הטרו-מבנה רדיאלי ex- SiGe ו superlatticles ננו.
- חוטי ננו רלוונטיים בעיקר בחיישנים כמו חיישן ph וחיישן גז.
- משמש לייצור ננו-פוטונים וננו-טיפולים בטכנולוגיית לייזר גבוהה בטמפרטורה גבוהה.
- קיימות שיטות אמינות להרכבה המקבילה שלהן.
חוטי ננו מייצגים את המעמד המוגדר ביותר של אבני בניין בקנה מידה ננו ושליטה מדויקת זו על משתני מפתח אפשרה בהתאמה למגוון רחב של מכשירים ואסטרטגיות אינטגרציה.
קרדיט צילום:
