ナノワイヤーとは？

ナノワイヤは、直径が10 ^-9メートル（10 ^-11 ）フィートの非常に小さい接続構造です。 量子ワイヤとも呼ばれるこれらのコネクタは、小さなコンポーネントを非常に小さな回路に接続するために使用されます。 これらの構造は、幅がナノメートルの10分の1以下です。 成長できる幅に制限はありませんが、高さが数ナノメートルを超えて成長することはできません。

ナノワイヤには、金属、半導体、絶縁、分子の4種類があります。 金属ナノワイヤは、ニッケル、プラチナ、または金で作られています。 半導体ワイヤのワイヤはシリコンで構成されていますが、リン化インジウムまたは窒化ガリウムと絶縁体は二酸化シリコンまたは二酸化チタンで作られています。 分子ナノワイヤを作成するには、特定の形式で有機または無機分子ユニットを繰り返す必要があります。

ナノワイヤは実験的なものであり、商用または産業用アプリケーションでは利用できません。 導電性と小さなサイズにより、将来のコンピュータープロセッサおよびコネクタに最適です。 光子弾道波長を使用するためにナノワイヤと関連技術を使用する研究が進行中です。 この技術は、分子コンピューターの作成に必要な足がかりです。 これらのコネクタを介して電子を伝達し、ロジックプロセスをプログラムする機能は、開発の次の段階に不可欠です。

ナノワイヤを作成するために利用できるいくつかの異なる手法がありますが、最も信頼性の高い手法は、気液固体（VLS）合成法と呼ばれます。 この方法では、特殊な粒子またはシランなどのガスを使用して、ナノワイヤの成長をサポートする環境を作成します。 次に、この材料を金ナノクラスターにさらし、結晶性ナノワイヤー構造を作成します。

ソース材料が構造を過飽和にした場合にのみ、ナノクラスターが成長します。 製品の相対的な長さは、線源への曝露の長さの管理を通じて制御されます。 露出が増えると、構造が長くなります。 別の方法としてクラスターポリマーと見なされる無機ナノワイヤは、高温での単一ステップの気相反応で合成されます。

ナノワイヤは、トップダウンまたはボトムアップのアプローチを使用して作成することもできます。 トップダウンのアプローチでは、ナノワイヤを構成する固体材料のブロックを彫刻して、適切なサイズのワイヤを生成します。 ボトムアップのアプローチは、ナノワイヤが成長するにつれてコア材料をワイヤに追加することによって構築される、より多くのアセンブリプロセスです。

世界中の科学者は、ナノワイヤを作成するためのより高速で効率的な方法に取り組んでいます。 トランジスタにナノワイヤを使用することは、コンピューターおよび電子産業向けのより小さく高速なマイクロプロセッサー部品を製造する理想的な方法です。 ナノワイヤトランジスタは現在のトランジスタよりも優れた機能を発揮しますが、ナノワイヤトランジスタを作成するために必要な高コストは、より幅広い製造の障壁です。