奈米技術/奈米材料

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本部分將概述奈米材料 - 生產方法、特性、應用簡要示例以及功能演示。

除了對生產方法的總體概述外，我們還將材料劃分為以下幾類：

• 半導體
• 金屬
• 有機

此分類可能會很快進行修訂。

對材料進行分類的一種方法是根據其電子結構。 不同基本材料類別的電子結構概述。原子具有每個電子狀態的離散能級。例如，透過光激發進行的電子躍遷可以改變原子的狀態。分子也可以具有離散能級，但更復雜的結構也會導致更復雜的電子態圖。此外，分子可以旋轉和振動，這會調節觀察到的能級。絕緣體可以看作是分子在凝聚相中的表現形式，分子間幾乎沒有電子連線，無法傳導電流。只有當激發的能量高於幾個 eV 的帶隙時，才會出現導電性。半導體具有更窄的帶隙，即使在室溫下，一些導電電子也會被激發到導帶。摻雜半導體具有更高的電導率，因為新增的雜質提供了導電電子。金屬可以被認為是浸泡在自由電子海洋中的電離金屬原子，這使得金屬具有高導電性和高光反射率（只要光的頻率不太高）。

另一種分類方法是根據其幾何形狀。 奈米級結構幾何形狀的概述

奈米材料概述

奈米結構的簡要概述表格

型別	結構	生產	特性
富勒烯/C60	富勒烯 C60 -60 個碳原子排列成足球狀
單壁碳奈米管 (SWCNT)	此旋轉碳奈米管動畫展示了其 3D 結構。單層碳原子排列成圓柱形雞籠狀六邊形結構，直徑約為 2 奈米。		根據碳晶格的扭曲方式，可以是半導體或金屬。
多壁碳奈米管 (MWCNT)	同心 SWCNT 殼層，直徑可達數百奈米
矽奈米線和異質結構	直徑從幾奈米到幾十奈米的矽晶體	通常採用 VLS 生長法
III-V 族奈米線	直徑從幾奈米到幾十奈米的晶體	通常採用 VLS 生長法。可以形成大量異質結構，用於製造隧道勢壘結等。	半導體，由於直接帶隙（與矽不同），通常具有光學活性併發出熒光。
金奈米粒子
二氧化矽奈米粒子
鉑奈米粒子	小型金屬團簇		用作多種反應的催化劑

進一步閱讀

• 碳奈米管食譜

參考文獻

另請參閱有關編輯本書的說明，瞭解如何新增參考文獻 奈米技術/關於#如何貢獻。

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