Kas ir nanovads?

Ir četri dažādi nanovadu veidi: metāliski, pusvadoši, izolējoši un molekulāri. Metāla nanovadi ir izgatavoti no niķeļa, platīna vai zelta. Kamēr pusvadošās stieples sastāv no silīcija, indija fosfīda vai gallija nitrīda, bet izolācija ir izgatavota no silīcija dioksīda vai titāna dioksīda. Lai izveidotu molekulāro nanovadu, process ietver organisko vai neorganisko molekulāro vienību atkārtošanu noteiktā formātā.

Nanovadi ir eksperimentāli un nav pieejami komerciāliem vai rūpnieciskiem lietojumiem. Vadītspēja un nelielais izmērs padara tos ideāli piemērotus nākotnes datoru procesoriem un savienotājiem. Tiek veikti pētījumi, lai izmantotu nanovadus un ar to saistītās tehnoloģijas fotonu ballistisko viļņu garumu izmantošanai. Šī tehnoloģija ir nepieciešams atspēriena punkts molekulārā datora izveidē. Spēja pārraidīt elektronus pa šiem savienotājiem un programmēt loģisko procesu ir ļoti svarīga nākamajam attīstības posmam.

Ir pieejami vairāki dažādi paņēmieni, lai izveidotu nanovadu, bet visdrošākā metode tiek saukta par tvaika-šķidruma-cietā (VLS) sintēzes metodi. Šajā metodē tiek izmantotas īpašas daļiņas vai gāze, piemēram, silāns, lai radītu vidi nanovada augšanai. Pēc tam šis materiāls tiek pakļauts zelta nanoklasterim, kas rada kristāliskas nanovadu struktūras.

Tikai tad, kad izejmateriāls pārsātinās struktūru, izaug nanoklasteris. Produkta relatīvais garums tiek kontrolēts, pārvaldot avota iedarbības ilgumu. Lielāka ekspozīcija nodrošina garāku struktūru. Neorganiskie nanovadi, kurus alternatīvi uzskata par klasteru polimēriem, tiek sintezēti vienpakāpes tvaika fāzes reakcijā paaugstinātā temperatūrā.

Nanovadu var izgatavot arī, izmantojot pieeju no augšas uz leju vai no apakšas uz augšu. Izmantojot pieeju no augšas uz leju, tiek izgrebts cietā materiāla bloks, no kura tiks izgatavoti nanovadi, lai iegūtu pareizā izmēra stiepli. Apakšējā pieeja vairāk ir montāžas process, kurā nanovads tiek veidots, pievienojot serdes materiālus stieplei, kad tas aug.

Zinātnieki visā pasaulē strādā pie ātrākas un efektīvākas metodes nanovadu izveidei. Nanovadu izmantošana tranzistorā ir ideāla metode mazāku un ātrāku mikroprocesora komponentu ražošanai datoru un elektronikas rūpniecībai. Lai gan nanovadu tranzistori darbojas labāk nekā pašreizējie tranzistori, to izveides augstās izmaksas ir šķērslis plašākai ražošanai.