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纳米电子学的定义与应用

图片来源:Akira Kaelyn/shutterstock.com

在过去的几十年里,半导体技术的进步很大程度上是由摩尔定律决定的,摩尔定律预测,随着越来越小型化,计算机处理性能的提高。

电子产品的不断萎缩对进一步提高处理器速度和降低比特制造成本至关重要;然而,随着重要电子的比例越来越接近原子大小,量子隧道效应和其他效应变得越来越令人望而却步。

因此,科学家们正在寻求更极端的方法来推进技术,包括与纳米物理有关的方法。所谓的“纳米电子学”似乎很有希望改变电子和数字技术的性质。

纳米电子学一词包括一组广泛的技术和材料,这些技术和材料具有独特的性质,以至于原子尺度的相互作用和量子力学性质在它们的功能中发挥了相当欧洲杯足球竞彩大的作用。在纳米尺度上,不同的力比那些在宏观尺度上占主导地位的力有更大的影响。例如,量子隧穿和原子无序是研究纳米电子学的基本问题。

纳米电子学在扩大电子设备的能力的同时降低它们的尺寸、重量和功率需求方面有着重要的前景。显示屏可以通过降低功耗、降低重量和密度来改善。科学家们还在研究一种纳米级的存储芯片,每平方英寸能够存储1tb或更多的数据。

自旋电子学

自旋电子学是研究和应用电子自旋及其相关的磁矩和电荷。自旋电子学是一种建立技术和设备在此基础上的研究领域将拥有更高的处理能力和更低的权力使用,因为他们是基于单个电子的自旋,而不是在当前半导体器件是基于多个电子的指控。自旋电子学在利用量子行为进行计算的各种技术中也发挥着重要作用。

光电子学

光电子是产生、识别和操纵光的电子装置。纳米光电子技术正日益被视为解决现代技术最大问题之一:能源使用的一种方式。像碳纳米欧洲杯足球竞彩纤维和碳纳米管这样的纳米材料正在被用于光电子领域,而原子厚的石墨烯在光电子技术的应用方面显示出了巨大的前景。

在互补金属氧化物半导体(CMOS)电路中加入硅纳米光子学元件是一种用于提高电路之间信息传输速度的方法。

显示技术

由纳米线制成的电极不仅可以使平板显示器比现有的平板显示器更薄,还可以使其具有柔韧性。碳纳米管可以用来发送电子来照亮像素,从而实现重量轻、毫米厚的显示器。

量子点是一种纳米材料,可以取代目前显示技术中发现的荧光点。量子点显示器也可能更容易制造,需要更少的电力。

可穿戴柔性设备

从快速发展的智能手表和下一代个人健康设备可以看出,可穿戴电子产品时代已经到来。目前正在开发这类设备的人正在努力将物理灵活性、基本生产流程和低功耗需求结合起来。在一项很有前途的研究中,硒化镉纳米晶体被放置在塑料片上,以制造柔性电子电路。

可穿戴纳米电子产品将远远超出数字手表和臂章。例如,可穿戴的柔性纳米电子可以嵌入纺织品,使各种形状、大小和用途的“智能服装”成为可能。

能源技术

纳米电子学有望在能源技术中发挥重要作用,目前在光伏和超级电容器方面的应用前景最大。

另一种类型的光伏电池,如薄层和聚合物电池,将从纳米电技术中获得重大收益。聚合物太阳能电池由于其相对较低的材料和制造成本,以及其柔韧性,在便携式电子设备领域具有很高的潜力。欧洲杯足球竞彩

纳米技术也有望提高锂离子电池的容量和安全性。例如,纳米材料将提供更好的分离器和电欧洲杯足球竞彩极。

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布雷特•史密斯

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布雷特•史密斯

布雷特·史密斯是美国自由撰稿人,拥有布法罗州立学院新闻学学士学位,在专业实验室工作了8年。

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  • 美国心理学协会

    史密斯,布雷特。(2020年10月26日)。纳米电子学的定义与应用。AZoM。于2021年10月21日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18333检索。

  • MLA

    史密斯,布雷特。“纳米电子学的定义与应用”。AZoM.2021年10月21日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18333 >。

  • 芝加哥

    史密斯,布雷特。“纳米电子学的定义与应用”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18333。(2021年10月21日生效)。

  • 哈佛大学

    史密斯,布雷特。2020。纳米电子学的定义与应用.viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=18333。

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