vật liệu nano
I Khái niệm NaNo Vật liệu nano (nano materials) Vật liệu nano là loại vật liệu có cấu trúc hạt, sợi, ống, mỏng, Có kích thước đặc trưng khoảng từ nanômét đến 100 nanômét Công nghệ nano việc thiết kế, phân tích đặc trưng, chế tạo ứng dụng cấu trúc, thiết bị, hệ thống việc điều khiển hình dáng kích thước quy mơ nano mét Một số hình ảnh nano Vật liệu nano không chiều Vật liệu nano chiều Vật liệu nano hai chiều nanocomposite Ống Nano Ống nano single một cấu trúc nano 2 chiều dạng ống với đường kính ống cỡ nano Ống nano hình thành với số loại vật liệu khác nhau, tiếng là ống nano cacbon, ngồi có từ boron nitride (BN), silic, vật liệu hữu cơ như DNA Hình ảnh ống Nano Ống nano cacbon đơn vách Mơ hình 3D ba loại ống nano cacbon đơn vách Hình ảnh ống Nano Cấu trúc chiều ống nanô II Phân loại Vật liệu nano phân thành: Rắn Trạng thái Lỏng Khí Vật liệu nano tập trung nghiên cứu nay, chủ yếu vật liệu rắn, sau đến chất lỏng khí III Tính chất vật liệu nano • Tính chất điện • Tính chất từ • Tính chất quang • Tính siêu dẫn • Tính chất • Xúc tác • Siêu phân tử • Miễn dịch Tính Bán dẫn dẫn điện tốt ống nano carbon • Điện trở kim loại đến từ tán xạ điện tử lên sai hỏng mạng tinh thể tán xạ với dao động nhiệt nút mạng (phonon) • Tập thể điện tử chuyển động kim loại (dòng điện I) tác dụng điện trường (U) có liên hệ với thơng qua định luật Ohm: U = IR, đó R điện trở kim loại • Khi kích thước vật liệu giảm dần, hiệu ứng lượng tử giam hãm làm rời rạc hóa cấu trúc vùng lượng Hệ q trình lượng tử hóa hạt nano là I-U khơng cịn tuyến tính mà xuất hiệu ứng gọi hiệu ứng chắn Coulomb Nguyên lý điều khiển dòng điện linh kiện điện tử Nano • Với vận chuyển điện tử lỗ trống ống nanô carbon đơn tường điều chỉnh điện áp có đường đặc trưng V-I tương tự MOSFET • Do bán dẫn tích hợp linh kiện MOSFET có chức kênh dẫn thay cho kênh dẫn Si gọi CNTFET Nhưng ống nanơ carbon có mật độ dịng cao nên khả đáp ứng đường đặc trưng tốt so với linh kiện Si có kích thước Nguyên lý điều khiển dòng điện linh kiện điện tử Nano • Dịng điện CNTFET xun hầm trực tiếp qua rào Schottky, tiếp xúc kim loại ống nanô carbon bán dẫn Kim loại dùng làm điện cực nguồn - máng phải chọn lựa cho mức lượng Fermi nằm vùng dẫn vùng hố trị CNT, vùng dẫn kim loại phủ lên vùng cấm chất bán dẫn Rào Schottky điều khiển khác vị trí tiếp giáp kim loại ống nanô Rào Schottky nhạy với thay đổi môi trường khu vực tiếp xúc V Chế tạo vật liệu nano nào? Các vật liệu nano thu bốn phương pháp phổ biến, phương pháp có điểm mạnh điểm yếu, số phương pháp áp dụng với số vật liệu định Hóa ướt (wet chemical) Cơ học (mechanical) Phương pháp Bốc bay Hình thành từ pha khí (gasphase) VI Ứng dụng vật liệu nano: Trong lĩnh vực điện điện tử: Chế tạo linh kiện bán dẫn DIAC TRANSISTOR ĐIỐT IC (Mạch tích hợp) ADC (Analog-to-digital converter ), DAC (Digital-to-analog converter ) Cổng logic Vật liệu công nghệ nano phục vụ cho ngành điện điện tử • Cảm biến • Chipset • CPU, GPU (Bộ vi xử lý) • Vi điều khiển (Microcontroller) • RAM, ROM, PROM, EPROM, EEPROM • Bộ nhớ Flash ... hình ảnh nano Vật liệu nano khơng chiều Vật liệu nano chiều Vật liệu nano hai chiều nanocomposite Ống Nano Ống nano? ?single một cấu trúc nano? ?2 chiều dạng ống với đường kính ống cỡ nano Ống nano hình... là ống nano cacbon, ngồi có từ boron nitride (BN), silic, vật liệu hữu cơ như DNA Hình ảnh ống Nano Ống nano cacbon đơn vách Mơ hình 3D ba loại ống nano cacbon đơn vách Hình ảnh ống Nano Cấu... II Phân loại Vật liệu nano phân thành: Rắn Trạng thái Lỏng Khí Vật liệu nano tập trung nghiên cứu nay, chủ yếu vật liệu rắn, sau đến chất lỏng khí III Tính chất vật liệu nano • Tính chất điện