Vad är en Nanowire?
En nanotråd är en anslutningsstruktur som har en diameter på 10 till 9 meter (extremt liten). Också känd som kvanttrådar, dessa kontakter används för att ansluta små komponenter tillsammans till mycket små kretsar. Dessa strukturer är inte större än en tiondel av en nanometer bred. Det finns ingen begränsning för hur breda de kan växa, men kan inte växa mer än några få nanometer i höjd.
Det finns fyra olika typer av nanotrådar: metalliskt, halvledande, isolerande och molekylärt. Nanotrådar i metall är tillverkade av nickel, platina eller guld. Medan halvledande trådar består av kisel består indiumfosfid eller galliumnitrid och isolering av kiseldioxid eller titandioxid. För att skapa en molekylär nanotråd innefattar processen att upprepa organiska eller oorganiska molekylära enheter i ett visst format.
Nanotrådar är experimentella och är inte tillgängliga i kommersiella eller industriella tillämpningar. Konduktiviteten och den lilla storleken gör dem idealiska för framtida datorprocessorer och kontakter. Forskning pågår för att använda nanotrådar och relaterad teknik för användning av foton-ballistiska våglängder. Denna teknik är ett nödvändigt steg för att skapa en molekylär dator. Förmågan att överföra elektroner över dessa anslutningar och att programmera en logisk process är avgörande för nästa utvecklingsstadium.
Det finns flera olika tekniker tillgängliga för att skapa en nanotråd, men den mest pålitliga tekniken kallas Vapor-Liquid-Solid (VLS) syntesmetod. I denna metod används speciella partiklar eller en gasliknande silan för att skapa en miljö för att stödja tillväxten av en nanotråd. Detta material utsätts sedan för guld-nanokluster, som skapar kristallina nanodrådsstrukturer.
Först när källmaterialet övermättar strukturen växer en nanokluster. Produktens relativa längd styrs genom hanteringen av exponeringen för källan. Mer exponering resulterar i en längre struktur. Oorganiska nanotrådar, som alternativt betraktas som klusterpolymerer, syntetiseras i en enstegs ångfasreaktion vid förhöjd temperatur.
En nanowire kan också göras med hjälp av en top-down eller bottom-up-metod. I uppifrån och ner är ett block av det fasta materialet som nanotrådarna tillverkas av snidat för att producera tråd i rätt storlek. Metoden nerifrån och upp är mer en monteringsprocess, där nanotråden är byggd genom att lägga till kärnmaterialen i tråden när den växer.
Forskare runt om i världen arbetar med en snabbare och effektivare metod för att skapa en nanowire. Användningen av nanowire i en transistor är en idealisk metod för att producera mindre och snabbare mikroprocessorkomponenter för dator- och elektronikindustrin. Även om nanowire-transistorer fungerar bättre än de nuvarande transistorerna, är de höga kostnaderna som krävs för att skapa dem en hinder för bredare tillverkning.