بررسی ساختار الکترون نانو‌ سیم ها Nano wire(بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) (دکترای آموزشی_ پژوهشی)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


نکته : یک نانو سیم یک سیم بسیار نازک با قطر به ترتیب چند nm (نانومتر) یا کمتر است ، جایی که 1 نانومتر = 10 -9 متر است. دو فرآیند در فناوری نانو الکترونیک  که توسط آنها می توان نانوسیم ها را تولید کرد تعلیق و رسوب است.

یک نانو سیم Nano wire معلق در انتهای آن در یک محفظه تخلیه نگه داشته می شود و سپس با کاهش اتم یا مولکول های پر سرعت از نظر شیمیایی بمباران می شود تا قطر آن کاهش یابد. روش دیگر شامل تورفتگی سطح سیم در مرکز دهانه معلق ، بالا بردن دما و سپس کشش سیم در حالی که در نزدیکی نقطه ذوب آن است قرار دارد. یک نانوسیم ته نشینی روی سطحی متشکل از برخی مواد غیر رسانا مانند پلاستیک یا شیشه ساخته می شود. این فرایند شبیه به روشی است که تراشه های نیمه هادی آنها رشد می کنند.

نانو سیم یک ساختار دوبعدی به حساب می اید و به علت داشتن اثرات کوانتومی به سیم‌های کوانتومی نیز معروف است. نانو سیم‌ها از فلزات و نیمه رساناها وانواع پلمیرها ساخته شده و می‌توانند در تهیه مدارهای الکتریکی بسیار کوچک از جمله در رایانه‌ها و دستگاه‌ای محاسبه وغیره کاربرد داشته باشد ونیز چون نانو سیم‌ها دو بعدی هستند و نمی‌توانند بلور کریستالی سه بعدی ایجاد کنند در نتیجه خواص الکتریکی انها در حضور مواد شمیایی تغیر می‌کنند در نتیجه از این خاصیت نانو سیم‌ها در ساخت سنسورها برای اشکار سازی مواد شمیایی از جمله گازها استفاده می‌شود. از نانو سیم‌ها می‌توان در آشکار سازی یا جذب امواج رادیویی بهره برد. نیز دیودهای لیزری نانو مقیاس را نیز می‌توان به سادگی از اتصال دو نوع نانو سیم مختلف تهیه کرد.

نانو سیم های معمولی Nano wire نسبت های ابعادی (نسبت طول به عرض) 1000 یا بیشتر را نشان می دهند. به این ترتیب ، آنها اغلب به عنوان مواد 1 بعدی یاد می شوند. نانوسیم ها خواص جالب بسیاری دارند که در مواد فله یا 3 بعدی دیده نمی شوند. این امر به این دلیل است که الکترونهای موجود در نانو سیم ها کوانتومی هستند که به صورت جانبی محدود می شوند و بنابراین سطح انرژی را اشغال می کنند که با قشر سنتی سطح انرژی یا باندهایی که در مواد فله وجود دارد متفاوت است.

نتیجه گیری: 

نانوسیم ها قابلیت خود را در مقادیر گسسته هدایت الکتریکی نشان می دهند. این مقادیر گسسته ناشی از محدودیت مکانیکی کوانتومی بر تعداد الکترونهایی است که می توانند از طریق سیم در مقیاس نانومتر عبور کنند. این مقادیر گسسته اغلب به عنوان کوانتوم رسانایی شناخته می شوند

  • پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)