बायोमेडिसिन में अंतर्दृष्टि खुला एक्सेस

अमूर्त

ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए नवीन निर्माण खंड के रूप में नैनोवायर

एस. फिलो अम्बोइना

1925 में पहले ट्रांजिस्टर के आविष्कार के बाद से इलेक्ट्रॉनिक्स दुनिया को शक्ति प्रदान करता है। जहाँ भी हम अपने आस-पास देखते हैं, हमें सिलिकॉन पर आधारित विद्युत चालित उपकरण दिखाई देते हैं। सिलिकॉन बहुत बढ़िया है: यह सस्ता है, इसके साथ काम करना आसान है, यह व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है और अच्छी तरह से जाना जाता है। बुनियादी इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए - यह ठीक काम करता है और सिलिकॉन से बेहतर कुछ खोजने की कोशिश करना बारूद को बेहतर बनाने की कोशिश करने जैसा है। हालाँकि सिलिकॉन की अपनी सीमाएँ हैं और आजकल वे पहले से ही पूरी हो चुकी हैं: नवीनतम रुझान चमकीले रंगों के साथ छोटे और छोटे उपकरणों की ओर इशारा करते हैं। पहला मूल रूप से नैनोटेक्नोलॉजी में माना जाता है: जब किसी वस्तु के आयाम इलेक्ट्रॉनों के माध्य मुक्त पथ के परिमाण के समान क्रम के होते हैं, तो हम क्वांटम कारावास के रूप में जाना जाने वाला प्रभाव प्राप्त करते हैं, जिसके कारण इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा बढ़ जाती है और सामग्री के गुण तदनुसार बदल जाते हैं। दूसरा ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में अच्छी तरह से जाना जाता है। सिलिकॉन एक अप्रत्यक्ष बैंड अर्धचालक है, जिसका मूल रूप से अर्थ है कि प्रकाश के साथ इसकी बातचीत बाधित है और यह ऑप्टिकली सक्रिय उपकरणों के लिए सबसे अच्छा उम्मीदवार नहीं है। नैनोटेक्नोलॉजी की दुनिया में ऐसी वस्तुएं हैं जो इन दोनों ही पलों में मदद करने के उद्देश्य से बनाई गई हैं: उन्हें नैनोवायर कहा जाता है और ये बहुत पतले लेकिन मनमाने ढंग से लंबे क्रिस्टल होते हैं जो विभिन्न सामग्रियों से बने होते हैं, जैसे III-V या II-VI सेमीकंडक्टर। इस तरह के क्रिस्टल दबाव, तापमान और उपलब्ध परमाणुओं की सही स्थितियों के तहत अपने आप प्राप्त किए जा सकते हैं जिसे आमतौर पर "वाष्प-तरल-ठोस वृद्धि" कहा जाता है। ऐसी प्रक्रियाओं में, एक मोनोक्रिस्टल को सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है जिस पर उत्प्रेरक सामग्री की तरल बूंदें वाष्प चरण से आने वाले परमाणुओं का उपयोग करके क्रिस्टल के "विकास" को संचालित करती हैं। तरल बूंद का आकार नैनो क्रिस्टल के व्यास को निर्धारित करता है और विकास का समय उनकी लंबाई को प्रभावित करता है। इस तरह के क्रिस्टल को वाष्प चरण में परमाणुओं की संरचना को बदलकर कोर-शेल फैशन में विभिन्न सामग्रियों की एक परत से "घेरा" जा सकता है। इस प्रकार प्राप्त नैनो-हॉट-डॉग को सूर्य सक्रिय तत्व के रूप में नियोजित किया जा सकता है, क्योंकि सौर प्रकाश के टकराने पर, इलेक्ट्रॉन-छिद्र जोड़े उत्पन्न होते हैं, चार्ज वाहक कोर और शेल सामग्री के बीच अलग हो जाते हैं, जिससे वास्तव में एक संभावित अंतर पैदा होता है, और हमने एक उच्च दक्षता वाला सौर सेल प्राप्त किया: हमें केवल दो परतों को अलग से जोड़ने, विद्युत सर्किट को बंद करने, वायुमंडलीय एजेंटों को हमारे उपकरण को नुकसान पहुंचाने से रोकने के लिए उन्हें एक गैर-अवशोषक अतिरिक्त परत के साथ संरक्षित करने की आवश्यकता है।