На пути к Новым Знаниям. Часть 1

244 Пример: Нанопроволоками называют проволоки с диаметром порядка нанометра, изготовленные из металла, полупроводника или диэлектрика. Длина нанопроволок часто может превышать их диаметр в 1000 и более раз. Поэтому нанопроволоки часто называют одномерными структурами, а их чрезвычайно малый диаметр (около 100 размеров атома) даёт возможность проявляться различным квантово-механическим эффектам. Это объясняет, почему нанопроволоки иногда называют «квантовыми проволоками». В природе нанопроволок не существует. В лабораториях нанопроволоки чаще всего получают методом эпитаксии, когда кристаллизация вещества происходит только в одном направлении. Например, нанопроволоку из кремния можно вырастить так, как это показано на рисунке (слева). Наночастицу золота помещают в атмосферу газа силана (SiH 4 ), и эта наночастица становится катализатором реакции распада силана на водород и жидкий кремний (рис. 9). Жидкий кремний скатывается с наночастицы и кристаллизуется под ней. Если концентрация силана вокруг наночастицы поддерживается неизменной, то процесс эпитаксии продолжается, и всё новые слои жидкого кремния кристаллизуются на его уже затвердевших слоях. В результате, нанопроволока из кремния растёт, приподнимая наночастицу золота всё выше и выше. При этом, очевидно, размер наночастицы определяет диаметр нанопроволоки. Справа на рис. 9 показан лес из ZnO нанопроволок, полученных аналогичным образом. Пример: Пористые наносистемы. Функциональное назначение - формирование нанопористых слоев металлов, полупроводников и диэлектриков с контролируемой степенью пористости (нано-, микро-, мезо-) и протяженности пор (рис. 10).