Was ist ein Nanowire?
Wie der Name schon sagt, Nanodrähte sind ein-dimensionale Drähte gemessen in Nanometern, das heißt, ihr Durchmesser beträgt nicht mehr als nur ein paar 0,000000001 Meter (0,000000001 Meter entspricht 1 Nanometer ist der rund ein Tausendstel eines einzigen Strang der menschlichen Haares). In der Nano-Dimension, die Quantenmechanik gilt seit der Nanodrähte sind so fein, dass die normalen (oder Newton-Skala) Physik könnte sich nicht darauf verlassen, dass ihr Verhalten erklären.
Herstellung der Nanowire
Nanodrähte sind aus verschiedenen Materialien. So gibt es Kabel mit unterschiedlichen Eigenschaften, die erworben wurden, von der Quelle (e). Metallische Nanodrähte sind aus Metallen wie Nickel, Platin oder Gold. Durchführung von Semi-Nanodrähte sind aus der Durchführung von Semi-Silizium oder Indium-Phosphid. Isolier-Nanodrähte sind aus Materialien wie Silizium-dioxid oder Titandioxid. Schließlich, molekulare Nanodrähte sind aus Molekülen der organischen oder anorganischen Stoffen.
Es gibt verschiedene Ansätze zur Herstellung von Nanodrähten, die alle können nur durchgeführt werden, zum jetzigen Zeitpunkt unter Laborbedingungen. Sie sind die folgenden:
Hängebrücke
Eine Methode ist die Aussetzung der Heizungs-Source-Metall zu seinen Schmelzpunkt, berühren die Spitze eines Rastertunnel-Mikroskop (STM) auf seiner Oberfläche, und dann ziehen die STM entfernt. Einige der Ausgangsmaterial wird natürlich klammern sich die STM und ein Strang von ultra-feinen Draht wird folglich gebildet werden. Dieser Prozess der Herstellung nanowire ist etwas ähnlich zu berühren eines Ihrer Gabel-Zinken zu schmelzende Käse und ziehen dann die Gabel weg, es wird eine dünne Strang von Käse aus der Schüssel zu Ihrer Gabel.
Eine andere Methode ist die Aussetzung whittling Festlegung der Ausgangsmaterial bis zur Nano-dimensional. Dieser Prozess der Reduzierung erfolgt durch chemische Ätzung (wo chemische Reaktionen verwendet werden, um die Größe des Ausgangsmaterial) oder wenn Teilchen-Bombardement (wo Moleküle oder Atome Reisen bei extrem hohen Geschwindigkeiten sind auf die Ausgangsmaterial und die Auswirkungen der schrittweise reduziert Material der Größe).
Deposition
In Deposition, Teilchen von der Quelle Material hinterlegt sind auf einem Host-oder Material-Substrat. Zum Beispiel wird ein metallischer nanowire werden kann, indem sie ein Stück Kunststoff-und dann der Hinterlegung Metallic-Atome auf der Oberfläche. Die Teilchen, hinterlegt worden umfassen die nanowire während der Kunststoff spielt nur "Host", um den Draht.
Synthesis
Die beliebtesten Ansatz im Moment ist ein Prozess namens Vapor-Liquid-Solid (VLS) die Synthese verwendet ein Ausgangsmaterial wie Silan Gas ( "Dampf" - das ist eine Reihe von Silizium-Atome gebunden zu Wasserstoffatome) und ein Katalysator Flüssigmetall (die "flüssigen" - flüssige Gold wird oft verwendet), die hergestellt wurden oder selbst zusammengebaut zu werden Nano-dimensional.
Das Gas wird mit dem Katalysator und diese beginnt zu durchnässen und sättigen in der letzteren. Nach Übersättigung erreicht wird, erstarrt das Gas und der Draht beginnt zu wachsen. Sobald das Ziel Länge erreicht worden ist, wird das Gas-Feed ist einfach deaktiviert. Die Synthese Teil des Prozesses kommt, wenn die ursprüngliche Quelle Material ist, in bestimmten Abständen, abwechselnd mit anderen Materialien zu bilden zusammengesetzte Nanodrähte.
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