Wat is een nanodraad?

Een nanodraad is een verbindende structuur met een diameter van 10-9 meter ( 10-11 ) voet, die extreem klein is. Deze connectoren, ook bekend als kwantumdraden, worden gebruikt om kleine componenten met elkaar in zeer kleine circuits te verbinden. Deze structuren zijn niet groter dan een tiende van een nanometer breed. Er is geen beperking op hoe breed ze kunnen groeien, maar ze kunnen niet meer dan een paar nanometer hoog worden.

Er zijn vier verschillende soorten nanodraden: metaalachtig, halfgeleidend, isolerend en moleculair. Metalen nanodraden zijn gemaakt van nikkel, platina of goud. Terwijl halfgeleidende draden draden bestaan ​​uit silicium, zijn indiumfosfide of galliumnitride en isolerend gemaakt van siliciumdioxide of titaniumdioxide. Om een ​​moleculaire nanodraad te creëren, omvat het proces het herhalen van organische of anorganische moleculaire eenheden in een bepaald formaat.

Nanodraden zijn experimenteel en zijn niet beschikbaar in commerciële of industriële toepassingen. De geleidbaarheid en het kleine formaat maken ze ideaal voor toekomstige computerprocessors en connectoren. Onderzoek is aan de gang om nanodraden en aanverwante technologie te gebruiken voor het gebruik van foton ballistische golflengten. Deze technologie is een noodzakelijke opstap naar het creëren van moleculaire computers. De mogelijkheid om elektronen over deze connectoren te verzenden en een logisch proces te programmeren, is van cruciaal belang voor de volgende ontwikkelingsfase.

Er zijn verschillende technieken beschikbaar om een ​​nanodraad te maken, maar de meest betrouwbare techniek wordt de Vapor-Liquid-Solid (VLS) -synthesemethode genoemd. Bij deze methode worden speciale deeltjes of een gas zoals silaan gebruikt om een ​​omgeving te creëren die de groei van een nanodraad ondersteunt. Dit materiaal wordt vervolgens blootgesteld aan gouden nanocluster, waardoor kristallijne nanodraadstructuren ontstaan.

Alleen wanneer het bronmateriaal de structuur oververzadigt, groeit een nanocluster. De relatieve lengte van het product wordt geregeld door het beheer van de lengte van de blootstelling aan de bron. Meer blootstelling resulteert in een langere structuur. Anorganische nanodraden, die alternatief worden gezien als clusterpolymeren, worden gesynthetiseerd in een eenstaps dampfase reactie bij verhoogde temperatuur.

Een nanodraad kan ook worden gemaakt met behulp van een top-down of bottom-up benadering. In de top-downbenadering wordt een blok van het vaste materiaal waaruit de nanodraden worden gemaakt, gesneden om de draad van de juiste maat te produceren. De bottom-up benadering is meer een assemblageproces, waarbij de nanodraad wordt gebouwd door de kernmaterialen aan de draad toe te voegen terwijl deze groeit.

Wetenschappers over de hele wereld werken aan een snellere en efficiëntere methode om een ​​nanodraad te maken. Het gebruik van nanodraad in een transistor is een ideale methode voor het produceren van kleinere en snellere microprocessorcomponenten voor de computer- en elektronische industrie. Hoewel nanodraadstransistoren beter werken dan de huidige transistoren, vormen de hoge kosten die nodig zijn om ze te maken een barrière voor bredere productie.

ANDERE TALEN

heeft dit artikel jou geholpen? bedankt voor de feedback bedankt voor de feedback

Hoe kunnen we helpen? Hoe kunnen we helpen?