Hvad er en Nanowire?
En nanowire er en forbindelsesstruktur, der har en diameter på 10-9 meter ( 10-11 fot), som er ekstremt lille. Disse forbindelser bruges også til at forbinde små komponenter sammen i meget små kredsløb. Disse strukturer er ikke større end en tiendedel af en nanometer bred. Der er ingen begrænsning for, hvor brede de kan vokse, men kan ikke vokse mere end et par nanometer i højden.
Der er fire forskellige typer nanotråde: metallisk, halvledende, isolerende og molekylær. Metal nanotråd er lavet af nikkel, platin eller guld. Mens halvledende ledninger består af silicium, indiumphosphid eller galliumnitrid og isolering er fremstillet af siliciumdioxid eller titandioxid. For at skabe en molekylær nanotråd involverer processen gentagelse af organiske eller uorganiske molekylære enheder i et bestemt format.
Nanotråde er eksperimentelle og er ikke tilgængelige i kommercielle eller industrielle applikationer. Konduktiviteten og den lille størrelse gør dem ideelle til fremtidige computerprocessorer og stik. Forskning pågår for at bruge nanotråd og relateret teknologi til brug af fotonballistiske bølgelængder. Denne teknologi er et nødvendigt springbræt for at skabe molekylær computer. Evnen til at transmittere elektroner over disse stik og til at 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 Vapor-Liquid-Solid (VLS) syntesemetode. I denne metode bruges specielle partikler eller en gaslignende silan til at skabe et miljø, der understøtter væksten af en nanodråd. Dette materiale udsættes derefter for guld-nanokluster, der skaber krystallinske nanotrådstrukturer.
Først når kildematerialet er overmættet, vokser en nanokluster. Produktets relative længde styres gennem styringen af længden af eksponeringen for kilden. Mere eksponering resulterer i en længere struktur. Uorganiske nanotråde, som alternativt ses som klyngepolymerer, syntetiseres i en enkelt-trins dampfaseaktion ved forhøjet temperatur.
En nanowire kan også laves ved hjælp af en top-down eller bottom-up tilgang. I ovenfra og ned fremgangsmåden er en blok af det faste materiale, som nanotrådene skal være lavet af, udskåret for at fremstille tråd i den rigtige størrelse. Bottom up-fremgangsmåden er mere en samleproces, hvor nanotråden er bygget ved at tilføje kernematerialerne til ledningen, når den vokser.
Forskere overalt i verden arbejder på en hurtigere og mere effektiv metode til at skabe en nanowire. Brug af nanowire i en transistor er en ideel metode til at fremstille mindre og hurtigere mikroprocessorkomponenter til computer- og elektronikindustrien. Selvom nanowire-transistorer fungerer bedre end de nuværende transistorer, er de høje omkostninger, der kræves for at skabe dem, en barriere for bredere fremstilling.