[實用新型]一種柵欄式離子電流整流器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821995779.5
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN209423649U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設計）人: 鄧魯豫;彭堙寅;丁行行;吉祥;周騰;史留勇;張先滿;梁棟
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B82B1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及納流體領域，具體公開了一種柵欄式離子電流整流器，包括第一離子直通道、第二離子直通道、柵欄式納米通道，柵欄式納米通道由四個并列的長錐型納米通道組成。本實用新型設計了一種長錐型納米通道，當在第一離子直通道上外加正反電壓時，由于長錐型納米通道的離子選擇性，使得納米通道內(nèi)的離子產(chǎn)生積累或流失，最終導致納米通道自身的導電性和通道內(nèi)的離子電流發(fā)生變化。本實用新型的主要優(yōu)勢在于：所述的離子整流工作全程僅通過施加外加電場實現(xiàn)，長錐型的錐形結構提高了整流的效率，使納米通道中的離子電流更穩(wěn)定。

技術領域

本實用新型屬于納流體領域，涉及一種新型的柵欄式離子電流整流器。

背景技術

納米流體是指將納米材料（1~100nm）分散在特定的液體介質(zhì)中形成穩(wěn)定的懸浮體系，由于其具有流動性好、抗沉降穩(wěn)定性和相容性等優(yōu)點，成為多個學科的研究新熱點。對應的納米流體技術是一種在納米尺度空間對流體進行操控為主要特征的科學技術，隨著社會的不斷發(fā)展與進步，在電化學、海水淡化、DNA測序等諸多領域都會用到納米流體技術。

整流通常是指在相同的驅(qū)動力推動下正向和逆向電流的電流幅值大小不同，傳統(tǒng)的宏觀整流方法是利用二極管的單向?qū)щ娦越M成半波整流、全波整流或橋式整流等整流電路，然而這些傳統(tǒng)的整流手段無法適用于納米尺度下的邏輯電路中，而且當前工藝手段制造納米級二極管成本太高，所以利用納米流體技術設計結構簡單的整流器更加經(jīng)濟。

由二級管搭建的整流電路通常會產(chǎn)生諧波，從而產(chǎn)生整流效率下降、電流不穩(wěn)定等缺點。而本實用新型所述的柵欄式離子電流整流器是通過在的電場作用下利用不對稱納米孔使得納米通道內(nèi)的離子積累與消散來產(chǎn)生整流效果，從而克服了諧波所產(chǎn)生的影響，使得這種整流方式在納米邏輯電路中得到廣泛應用。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供結構簡單合理的柵欄式離子電流整流器，通過不對稱納米孔的離子選擇性，使得納米通道內(nèi)的離子電流和導電性發(fā)生改變，從而達到整流效果，來解決納米邏輯電路中的整流問題。

本實用新型采用的技術方案是：一種柵欄式離子電流整流器，包括第一離子直通道、柵欄式納米通道、第二離子直通道；柵欄式納米通道由第一矩形納米通

道和第一錐形納米通道相互連接的長錐型結構，第二矩形納米通道和第二錐形納米通道相互連接的長錐型結構，第三矩形納米通道和第三錐形納米通道相互連接的長錐型結構，第四矩形納米通道和第四錐形納米通道相互連接的長錐型結構并列組成；其矩形納米通道上端納米孔與第一離子直通道下端邊界相互連接；其錐形納米通道下端納米孔與第二離子直通道上端邊界相互連接。

所述的柵欄式離子電流整流器的特征在于：當外加電場作用時，陰陽離子在正向電場力的作用下從柵欄式納米通道向第一或第二離子直通道運動，或在反向電場力的作用下從第一或第二離子直通道向柵欄式納米通道運動；所述的第一或第二離子直通道為長800nm，寬600nm的矩形，其長寬比為4:3；所述的柵欄式納米通道為四個并列的長錐型納米通道，其上半部分為高200納米，寬120nm的矩形納米通道；其下半部分為上端為孔徑120nm納米孔，下端為孔徑10nm的納米孔，高為200nm的錐形納米通道。所述的柵欄式納米通道中所有的連接處由半徑1nm的圓角平滑連接。