Qu'est-ce qu'un Nanowire?

Un nanofil est une structure de connexion qui a un diamètre de 10 ^-9 mètres (10 ^-11 ), ce qui est extrêmement petit. Également appelés fils quantiques, ces connecteurs permettent de connecter des composants minuscules dans de très petits circuits. Ces structures ne font pas plus d'un dixième de nanomètre de large. Il n'y a aucune restriction sur la largeur qu'ils peuvent atteindre, mais leur hauteur ne peut dépasser quelques nanomètres.

Il existe quatre types de nanofils: métallique, semi-conducteur, isolant et moléculaire. Les nanofils métalliques sont fabriqués à partir de nickel, de platine ou d'or. Alors que les fils semi-conducteurs sont composés de silicium, de phosphure d'indium ou de nitrure de gallium, les isolants sont constitués de dioxyde de silicium ou de dioxyde de titane. Pour créer un nanofil moléculaire, le processus implique la répétition d'unités moléculaires organiques ou inorganiques dans un format particulier.

Les nanofils sont expérimentaux et ne sont pas disponibles dans les applications commerciales ou industrielles. Leur conductivité et leur taille réduite en font des machines idéales pour les futurs processeurs et connecteurs informatiques. Des recherches sont en cours sur l'utilisation de nanofils et de technologies connexes pour utiliser des longueurs d'onde balistiques de photons. Cette technologie est un tremplin nécessaire à la création d’un ordinateur moléculaire. La capacité de transmettre des électrons à travers ces connecteurs et de programmer un processus logique est essentielle pour la prochaine étape du développement.

Il existe différentes techniques pour créer un nanofil, mais la technique la plus fiable est la méthode de synthèse Vapor-Liquid-Solid (VLS). Dans cette méthode, des particules spéciales ou un gaz tel que le silane sont utilisés pour créer un environnement propice à la croissance d'un nanofil. Ce matériau est ensuite exposé à un nanocluster en or, ce qui crée des structures cristallines de nanofils.

Un nanocluster ne se développe que lorsque le matériau source sursature la structure. La longueur relative du produit est contrôlée par la gestion de la durée d'exposition à la source. Plus d'exposition conduit à une structure plus longue. Les nanofils inorganiques, qui sont considérés alternativement comme des polymères en grappe, sont synthétisés dans une réaction en phase vapeur en une étape à une température élevée.

Un nanofil peut également être fabriqué en utilisant une approche descendante ou ascendante. Dans l’approche du haut vers le bas, un bloc du matériau solide dans lequel les nanofils seront fabriqués est sculpté pour produire le fil de la bonne taille. L’approche ascendante est davantage un processus d’assemblage, dans lequel le nanofil est construit en ajoutant les matériaux centraux au fil au fur et à mesure de sa croissance.

Les scientifiques du monde entier travaillent sur une méthode plus rapide et plus efficace pour créer un nanofil. L'utilisation de nanofils dans un transistor est une méthode idéale pour produire des composants de microprocesseur plus petits et plus rapides pour l'industrie informatique et électronique. Bien que les transistors à nanofils fonctionnent mieux que les transistors actuels, les coûts élevés nécessaires à leur création constituent un obstacle à une fabrication plus large.