基本介紹
- 中文名：納米網電路
- 特性：至今為止所生產出來的最大納米網
- 形成：無數碳納米管隨機重疊
- 排列方式：隨機排列 彼此重疊
簡介,特性,
簡介
納米網電路是由無數碳納米管隨機重疊在一張魚網似結構上形成的電路。納米管隨機排列，並像微型針似地彼此重疊。如果納米網的區域足夠大，重疊的金屬納米管最終會形成漫天的細絲，橫越整個電晶體，從而導致短路。但如果將納米網切成一定的條狀，金屬納米管的漫天路徑就被切斷，其細絲也被彼此分開，從而避免短路。科學家通過數學模型和模擬結果精確地得知此條狀要多大才能充分切斷金屬納米管的路徑但又能讓碳納米管形成完整的電路。
在由碳納米管網路製造電晶體方面，研究人員已經克服了重大障礙，從而使他們能在塑膠片上列印電路，製造出各種柔軟電子產品，從柔軟顯示屏和電子皮膚到整個飛機的塗層再到監視龜裂形成的監視器。
這就是所謂的“納米網（nanonet）”技術，是由無數碳納米管隨機重疊在一張魚網似結構上形成的電路。由於導致短路的金屬納米容易污染此電路網路，因此這一電路常常被危急的缺陷折騰不已。
不過，將納米網切成條狀的此發現使得這一問題迎刃而解，從而避免出現短路問題。美國普渡大學電子與計算機工程學教授阿什拉夫·阿拉姆說：“這是製造納米管電路的根本性突破。”
此納米網是由微小的半導體圓筒製成，科學家叫它為“單個帶壁的碳納米管。”通常在加工碳納米管時會不可避免地形成金屬納米管。之後，這些金屬納米管通過漫天的細絲連線在一起，最終伸展到此電晶體的直徑那么長，從而導致短路。
從事此項研究的伊利諾斯州大學的約翰·羅格斯說：“其他研究人員提議消除這些金屬納米管。相反在沒有消除它們的情況下，我們發現了排除此金屬納米管效應的好辦法。”
特性
阿拉姆表示，最終研究人員打造了包含有100多個電晶體的柔軟電路，成為至今為止所生產出來的最大納米網，這也是納米網電路可行的首次證實。“我們為何不能開發納米網技術沒有根本性理由，如果你能製造出有100個電晶體的柔軟電路，那你就能生產出1萬個或以上電晶體的柔軟電路。”此技術突破可以讓研究人員利用碳納米管電晶體來製造廉價的高性能、抗震的輕便型柔軟電路。此納米網技術的關鍵優勢是能在低溫下生產它，從而能使電晶體安在柔軟的塑膠片上，並在高溫下融合到塑膠中，從而生產出矽電晶體。
此納米網技術的潛在套用包括覆蓋在飛機上的電子皮膚和自動監視器，以監視龜裂的形成，並向技術員報警，以防止空難發生。這種形狀合身的電子產品不可能由傳統的矽電路構成。科學家表示，傳統的矽電路是在嚴格的晶片或玻璃板上生產的，都是平的，從而限制了它們的用途，因為大多數物體其實都不是平的。
此外，柔軟顯示器可以集成到汽車擋風玻璃上，為司機提供信息。其它潛在套用還包括可顯示文字和圖片的“電子紙”、印在塑膠板上的太陽能電池和可以捲起的電視螢幕。阿拉姆表示，製造商就像印刷報紙一樣一卷捲地將電路印刷到塑膠上。
平板電視使用的傳統電路包含由多晶矽或非晶矽材料生產的電晶體，它們不能用於柔軟的產品上。而納米網電晶體被很有希望地稱為“宏電子產品”，因為它們最能適應大範圍內的各種套用，阿拉姆表示，不過，此電晶體不太適合微型電子電路的需要，如電腦晶片上使用的微型電子電路。
納米管隨機排列，並像微型針似地彼此重疊。如果納米網的區域足夠大，重疊的金屬納米管最終會形成漫天的細絲，橫越整個電晶體，從而導致短路。但如果將納米網切成一定的條狀，金屬納米管的漫天路徑就被切斷，其細絲也被彼此分開，從而避免短路。
在此電晶體中，金屬納米管大約占三分之一的納米管。由於碳納米管數量是金屬納米管的2倍，因此它們足夠可以形成完整的電路。科學家通過數學模型和模擬結果精確地得知此條狀要多大才能充分切斷金屬納米管的路徑但又能讓碳納米管形成完整的電路。科學家的未來研究將重點了解此碳納米管電路的可靠性。
