Наноразмерные структуры: классификация, формирование и исследование. Булыгина Е.В - 12 стр.

Таблица 1.1.4. Классификация наноразмерных структур по топологии
                               Дискретные,
      Непрерывные,
                             квазинульмерные         Комбинированные НРС
 квазинепрерывные НРС
                                   НРС
‰ Квазитрехмерные         • Наночастицы         ™ Гетерогенные структуры
   (Многослойные, с       • Квантовые точки     ™ Периодические
   наноразмерными         • Квантовые ямы           многокомпонентные
   дислокациями,          • Наноразмерные           структуры
   сверхрешетки,             точечные дефекты   ™   Многообъектные сложные
   нанокластеры)          • Элементы                структуры
‰ Квазидвухмерные            периодических          (фрактальные)
   (тонкопленочные)          структур
‰ Квазиодномерные
   (нанопроводники,
   нанотрубки)

      Отдельную нишу с точки зрения применения в наноэлектронике и нанофотонике
занимают такие материалы, как нанокомпозиты, нанокерамика, нанопористые материалы,
сверхпроводящие материалы, а также наноэлектромеханические системы (НЭМС/NEMS).
      Нанокомпозиты определяются наличием четкой границы разделов элементов,
объемным сочетанием компонентов, а также тем, что свойства композиции шире, чем
свойства совокупности компонентов. По характеру связности структурных элементов
композиты делятся на матричные (один компонент – матрица, другие – включения),
каркасные (компоненты – взаимопроникающие жесткие монолиты) и однокомпонентные
поликристаллы (структурные элементы – одно вещество с разной ориентацией главных осей
анизотропии). По форме структурных элементов нанокомпозиты делятся на волокнистые,
зернистые и слоистые. По объемному расположению структурных материалов – регулярные
и стохастические. Некоторые свойства описаны в работе [38]. В электронике применимы в
основном сегнетоэлектрики.
      Нанокерамика – поликристаллические материалы, полученные спеканием
неметаллических порошков с размером частиц менее 100 нм. Нанокерамику обычно делят на
конструкционную (для создания механически прочных конструкций) и функциональную (со
специфическими электрическими, магнитными, оптическими и термическими функциями).
Перспективность нанокерамики обусловлена сочетанием многообразия свойств,
доступностью сырья, экономичностью технологии производства, экологичностью и
биосовместимостью.       Некоторые      разновидности       обладают      проводящими,
полупроводниковыми, магнитными, оптическими, термическими и др. свойствами, которые
интересно использовать в элементах приборных устройств. Функциональной с точки зрения
совмещения электронных и наномеханических систем, является пьезокерамика, способная
поляризоваться при упругой деформации и деформироваться под воздействием внешнего
электромагнитного поля.
      Нанопористые материалы – с размером пор <100 нм – представляют интерес как
промежуточные структуры в технологическом процессе изготовления наноэлектронных
изделий, например, как мультикатализаторы; как источники энергии и сенсоры.
      Сверхпроводники (имеются ввиду высокотемпературные) представляют особый
интерес, так как делают возможным создание дешевых электронных приборов на основе
эффектов Джозефсона и Мейснера [35], возможных только в сверхпроводниках. При этом
наилучшие характеристики достигаются при размерах активной зоны менее 10 нм, что
связано с малой длиной корреляции носителей в высокотемпературных сверхпроводниках
(0,1-1,5 нм). С появлением методов формирования наноразмерных структур стало
возможным создание очень экономичных и быстродействующих элементов цифровой
электроники, чувствительнейших датчиков магнитного поля и аналоговых элементов.

                                                                                   1