纳米技术/纳米材料

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本部分将概述纳米材料 - 生产方法、特性、应用简要示例以及功能演示。

除了对生产方法的总体概述外，我们还将材料划分为以下几类：

• 半导体
• 金属
• 有机

此分类可能会很快进行修订。

对材料进行分类的一种方法是根据其电子结构。 不同基本材料类别的电子结构概述。原子具有每个电子状态的离散能级。例如，通过光激发进行的电子跃迁可以改变原子的状态。分子也可以具有离散能级，但更复杂的结构也会导致更复杂的电子态图。此外，分子可以旋转和振动，这会调节观察到的能级。绝缘体可以看作是分子在凝聚相中的表现形式，分子间几乎没有电子连接，无法传导电流。只有当激发的能量高于几个 eV 的带隙时，才会出现导电性。半导体具有更窄的带隙，即使在室温下，一些导电电子也会被激发到导带。掺杂半导体具有更高的电导率，因为添加的杂质提供了导电电子。金属可以被认为是浸泡在自由电子海洋中的电离金属原子，这使得金属具有高导电性和高光反射率（只要光的频率不太高）。

另一种分类方法是根据其几何形状。 纳米级结构几何形状的概述

纳米材料概述

纳米结构的简要概述表格

类型	结构	生产	特性
富勒烯/C60	富勒烯 C60 -60 个碳原子排列成足球状
单壁碳纳米管 (SWCNT)	此旋转碳纳米管动画展示了其 3D 结构。单层碳原子排列成圆柱形鸡笼状六边形结构，直径约为 2 纳米。		根据碳晶格的扭曲方式，可以是半导体或金属。
多壁碳纳米管 (MWCNT)	同心 SWCNT 壳层，直径可达数百纳米
硅纳米线和异质结构	直径从几纳米到几十纳米的硅晶体	通常采用 VLS 生长法
III-V 族纳米线	直径从几纳米到几十纳米的晶体	通常采用 VLS 生长法。可以形成大量异质结构，用于制造隧道势垒结等。	半导体，由于直接带隙（与硅不同），通常具有光学活性并发出荧光。
金纳米粒子
二氧化硅纳米粒子
铂纳米粒子	小型金属团簇		用作多种反应的催化剂

进一步阅读

• 碳纳米管食谱

参考文献

另请参阅有关编辑本书的说明，了解如何添加参考文献 纳米技术/关于#如何贡献。

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