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納米線是一種納米尺度(1納米=10^-9米)的線。 換一種說法，納米線可以被定義為一種具有在橫向上被限制在100納米以下（縱向沒有限制）的一維結(jié)構(gòu)。這種尺度上，量子力學(xué)效應(yīng)很重要,因此也被稱作"量子線"。根據(jù)組成材料的不同，納米線可分為不同的類型，包括金屬納米線（如：Ni，Pt，Au等），半導(dǎo)體納米線（如：InP，Si，GaN 等）和絕緣體納米線（如：SiO2，TiO2等）。分子納米線由重復(fù)的分子元組成，可以是有機的（如：DNA）或者是無機的（如：Mo6S9-xIx）。
作為納米技術(shù)的一個重要組成部分，納米線可以被用來制作超小電路。
典型的納米線的縱橫比在1000以上,因此它們通常被稱為一維材料。納米線具有許多在大塊或三維物體中沒有發(fā)現(xiàn)的有趣的性質(zhì)。這是因為電子在納米線中在橫向受到量子束縛，能級不連續(xù)。這種量子束縛的特性在一些納米線中（比如碳納米管）表現(xiàn)為非連續(xù)的電阻值。這種分立值是由納米尺度下量子效應(yīng)對通過納米線電子數(shù)的限制引起的。這些孤立值通常被稱為電阻的量子化.在電子，光電子和納電子機械器械中，納米線有可能起到很重要的作用。它同時還可以作為合成物中的添加物、量子器械中的連線、場發(fā)射器和生物分子納米感應(yīng)器。
納米線的用途
納米線現(xiàn)在仍然處于試驗階段。不過，一些早期的實驗顯示它們可以被用于下一代的計算設(shè)備。為了制造有效電子元素，第一個重要的步驟是用化學(xué)的方法對納米線摻雜。這已經(jīng)被是現(xiàn)在納米線上來制作P型和N型半導(dǎo)體。下一步是找出制作PN結(jié)這種最簡單的電子器械的方法。這可用兩種方法來實現(xiàn)。第一種是物理方法：把一條P型線放到一條N型線之上。第二種方法是化學(xué)的：沿一條線摻不同的雜質(zhì)。再下一步是建邏輯門。依靠簡單的把幾個PN節(jié)連到一起，研究者創(chuàng)造出了所有基礎(chǔ)邏輯電路：與、或、非門都已經(jīng)可以由納米線交叉來實現(xiàn)。納米線交叉可能對數(shù)字計算的將來很重要。雖然納米線還有其他用途，電子用途是唯一利用到了其物理性質(zhì)優(yōu)勢的。
納米管正在被研究用來做彈道波導(dǎo)，運用于量子點/量子井效應(yīng)光子邏輯陣列的連線。光子在管中穿行，電子則在外壁上輸運。
當(dāng)兩條納米管用作光子波導(dǎo)互相交叉時，其交叉連接點就是一個量子點。 |
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