Hvad er en nanowire?
En nanowire er en forbindelsesstruktur, der har en diameter på 10 -9 meter (10 -11 ) fødder), som er ekstremt lille.Også kendt som kvante ledninger, disse stik bruges til at forbinde små komponenter sammen til meget små kredsløb.Disse strukturer er ikke større end en tiendedel af et nanometer bredt.Der er ingen begrænsning for, hvor brede de kan vokse, men kan ikke vokse mere end et par nanometre i højden.
Der er fire forskellige typer nanotråd: metallisk, semi-ledende, isolerende og molekylær.Metal nanotråder er lavet af nikkel, platin eller guld.Mens semi-ledende ledninger består af silicium, indiumphosphid eller galliumnitrid og isolering er lavet af siliciumdioxid eller titandioxid.For at skabe en molekylær nanowire involverer processen gentagelse af organiske eller uorganiske molekylære enheder i et bestemt format.
Nanowires er eksperimentelle og er ikke tilgængelige i kommercielle eller industrielle anvendelser.Konduktiviteten og den lille størrelse gør dem ideelle til fremtidige computerprocessorer og stik.Forskning er i gang for at bruge nanotråd og relateret teknologi til brug af en fotonballistiske bølgelængder.Denne teknologi er et nødvendigt springbræt til oprettelsen af molekylær computer.Evnen til at transmittere elektroner på tværs af disse stik og programmere en logisk proces er kritisk for det næste udviklingsstadium.
Der er flere forskellige teknikker til rådighed for at skabe en nanowire, men den mest pålidelige teknik kaldes damp-væske-solid (VLS) syntesemetode.I denne metode bruges specielle partikler eller en gas som silan til at skabe et miljø til at understøtte væksten af en nanowire.Dette materiale udsættes derefter for guld nanocluster, der skaber krystallinske nanowire -strukturer.
Kun når kildematerialet overmætteres strukturen, vokser en nanokluster.Produktets relative længde styres gennem styring af længden af eksponeringen for kilden.Mere eksponering resulterer i en længere struktur.Uorganiske nanotråde, der alternativt betragtes som klyngepolymerer, syntetiseres i en enkelt-trins dampfase-reaktion ved forhøjet temperatur.
En nanowire kan også fremstilles ved hjælp af en top-down eller bottom-up-tilgang.I toppen ned tilgang er en blok af det faste materiale, som nanotrådene vil være lavet af, udskåret til at producere den rigtige størrelse ledning.Den nederste fremgangsmåde er mere en samlingsproces, hvor nanowire er bygget ved at tilføje kernematerialerne til ledningen, når den vokser.
Forskere over hele verden arbejder på en hurtigere og mere effektiv metode til at skabe en nanowire.Brugen af nanowire i en transistor er en ideel metode til at producere mindre og hurtigere mikroprocessorkomponenter til computeren og den elektroniske industri.Selvom nanowire -transistorer fungerer bedre end de nuværende transistorer, er de høje omkostninger, der kræves for at skabe dem, en barriere for bredere fremstilling.