Mis on supervõre?

Supervõre on struktuur, mis koosneb erinevate materjalide vahelduvatest kihtidest. Neid kihte mõõdetakse tavaliselt nanomeetrites ja tüüpiline supervõre on äärmiselt väike. Neid struktuure kasutatakse uute pooljuhtide vormide loomisel, millel on nende kaasatud materjalidest erinevad omadused. Kuna see tehnoloogia jõuab peavoolu, usutakse, et see võimaldab teadlastel luua tohutult erinevate omadustega materjale ilma selle välimust muutmata.

Struktuur valmistatakse erinevate materjalide kihtide üksteise peale virnastamise teel. Need kihid on väga õhukesed, õhemad isegi kui juuksekarvad. Selliseid õhukesi materjale kokku virnastades segunevad üksikute materjalide omadused ootamatul viisil. See omaduste kombinatsioon võimaldab teadlastel luua aineid, millel on looduslike materjalide hulgas haruldased või tundmatud omadused.

Ülivõrestruktuuri tegemisel on kaks levinumat põhjust. Esimene on suurendada materjali vastupidavust nihkemõjudele. Supervõre valmistamise protsess suurendab vastupidavust nihkele palju rohkem kui mis tahes koostismaterjali takistus. See vastupidavus võimaldab materjalil säilitada oma struktuuri suuremate pingete korral kui traditsioonilised materjalid.

Teine levinud põhjus supervõre ehitamiseks on uute pooljuhtide sortide tootmine. Need materjalid edastavad elektrit paremini kui isolaator, kuid mitte nii hästi kui juht. Neid kasutatakse peaaegu igas kaasaegses elektroonikas, sageli integraallülituse või mikrokiibina. Voolupooljuhid on tavaliselt valmistatud ränist, kuid ülivõre pooljuhid võivad olla valmistatud paljudest erinevatest asjadest.

Pooljuhtivatel supervõredel on tavaliste pooljuhtide ees käputäis eeliseid. Need valmistatud materjalid võivad juhtida elektrit kiiremini või aeglasemalt kui tüüpiline räni pooljuht, muutes lihtsalt võres olevate ainete kogust. See võimaldab kohandada väga spetsiifiliste tolerantsidega pooljuhte.

Veel üheks eeliseks on võrematerjalide mõningate omaduste lahushoidmine. Luues kihilise juhi, on võimalik saata erineva võimsusega voolusid üle pooljuhi. Tegelikult edastab iga kiht võimsust oma loomulikul kiirusel. See võimaldab ühel materjalil töötada korraga kahel erineval sagedusel, parandades materjali reaktsiooniaega.
Vähesed tööstustooted kasutavad supervõresid. Mõned ettevõtted katsetavad ülivõrepõhiseid katoode kasutavate patareide ja lambipirnidega, kuid need on väga haruldased. Selles valdkonnas käimasolevad uuringud muudavad seda tõenäoliselt. Supervõrestruktuuridel on palju omadusi, mis tavapärastele tarbekaupadele lisamisel pikendavad nende eluiga ja vähendavad nende energiatarbimist.