Was ist ein Nanodraht?
Ein Nanodraht ist eine Verbindungsstruktur mit einem Durchmesser von 10 -9 Meter (10 -11 ) Fuß), was extrem klein ist.Diese Anschlüsse werden auch als Quantendrähte bezeichnet und werden verwendet, um winzige Komponenten mit sehr kleinen Schaltungen miteinander zu verbinden.Diese Strukturen sind nicht größer als ein Zehntel eines Nanometers breit.Es gibt keine Einschränkung darüber, wie weit sie gewachsen sind, aber nicht mehr als ein paar Nanometer in der Höhe wachsen können.
Es gibt vier verschiedene Arten von Nanodrähten: metallisch, halbdesselt, isoliert und molekular.Metallnanodrähte bestehen aus Nickel, Platin oder Gold.Während semi-leitende Kabelkabel aus Silizium, Indiumphosphid oder Galliumnitrid und Isolier bestehen, bestehen aus Siliziumdioxid oder Titandioxid.Um einen molekularen Nanodraht zu erzeugen, beinhaltet der Prozess die Wiederholung organischer oder anorganischer molekularer Einheiten in einem bestimmten Format.
Nanodrähte sind experimentell und in gewerblichen oder industriellen Anwendungen nicht verfügbar.Die Leitfähigkeit und die winzige Größe machen sie ideal für zukünftige Computerprozessoren und Anschlüsse.Forschung ist im Gange, um Nanodrähte und verwandte Technologien für die Verwendung einer ballistischen Photonwellenlängen zu verwenden.Diese Technologie ist ein notwendiger Sprungbrett für die Schaffung molekularer Computer.Die Fähigkeit, Elektronen über diese Anschlüsse zu übertragen und einen Logikprozess zu programmieren, ist für die nächste Entwicklungsstufe von entscheidender Bedeutung.
Es gibt verschiedene Techniken, um einen Nanodraht zu erstellen, aber die zuverlässigste Technik wird als VLS-Synthese-Methode (VAPOR-Liquid-Solid) bezeichnet.Bei dieser Methode werden spezielle Partikel oder ein Gas wie Silan verwendet, um eine Umgebung zu schaffen, um das Wachstum eines Nanodrähte zu unterstützen.Dieses Material wird dann goldenem Nanocluster ausgesetzt, wodurch kristalline Nanodrahtstrukturen erzeugt werden.
Nur wenn das Ausgangsmaterial übersättigt, wächst die Struktur ein Nanocluster.Die relative Länge des Produkts wird durch die Verwaltung der Länge der Exposition gegenüber der Quelle gesteuert.Mehr Exposition führt zu einer längeren Struktur.Anorganische Nanodrähte, die alternativ als Clusterpolymere angesehen werden, werden in einer einstufigen Dampfphasenreaktion bei erhöhter Temperatur synthetisiert.
Ein Nanodraht kann auch mit einem Top-Down- oder Bottom-up-Ansatz hergestellt werden.In der oberen Down -Annäherung wird ein Block des festen Materials, aus dem die Nanodrähte hergestellt werden, geschnitzt, um den richtigen Draht mit der richtigen Größe zu erzeugen.Der Bottom -up -Ansatz ist eher ein Montageprozess, bei dem der Nanodraht durch Hinzufügen der Kernmaterialien dem Draht beim Wachstum hinzugefügt wird.
Wissenschaftler auf der ganzen Welt arbeiten an einer schnelleren und effizienteren Methode, um einen Nanodraht zu schaffen.Die Verwendung von Nanodraht in einem Transistor ist eine ideale Methode, um kleinere und schnellere Mikroprozessorkomponenten für die Computer- und elektronische Industrie zu produzieren.Obwohl Nanodrahttransistoren besser funktionieren als die aktuellen Transistoren, sind die hohen Kosten, die zur Schaffung erforderlich sind, ein Hindernis für die breitere Fertigung.