Tuklar nanolitografiyasi - Microsoft Word D?rs v?saiti. Nanotexnologiya docx

|
Microsoft Word D?rs v?saiti. Nanotexnologiya docx
|
bet | 41/51 | Sana | 19.12.2023 | Hajmi | 2,83 Mb. | | #123700 |
Bog'liq 2017-2422 Tayyor4.2. Tuklar nanolitografiyasi
Skanerli zond mikroskopi - bu o'tkir uchi bo'lgan zondning atom shkalasi bo'yicha sirt yaqinida subnanometr aniqligi bilan siljishini ta'minlaydigan va bu siljishni boshqaradigan tizim. Zond mikroskoplari odatda ochiq havoda yoki vakuumda ishlatiladi. Ochiq havoda sirtda adsorbsiyalangan suv molekulalari prob va sirt o'rtasida menisk hosil qiladi. Ushbu meniskus nanolitografiyaning bir nechta prob texnikasida muhim rol o'ynaydi. Prob yordamida sirtni mahalliy o'zgartirish usullarining ko'pchiligida prob va substrat o'rtasida elektr kuchlanishini yaratish talab qilinadi. Voltajning qiymati fizik-kimyoviy jarayonlarni faollashtirish uchun etarli bo'lishi kerak.
Yuqorida aytib o'tilganidek, skanerlovchi prob mikroskoplari elektron qarshiliklarni nurlantirish uchun elektron manba bo'lishi mumkin. Bu vaqtda elektronlarni chiqarish uchun turli usullarni qo'llash mumkin. Masalan, doimiy tunnel oqimi usuli, elektr o'tkazuvchanligi bo'lgan zond yordamida atom kuch mikroskopining kontaktsiz rejimi va boshqalar. Elektron nurlanish paytida probga o'nlab voltli salbiy potentsial qo'llaniladi.
Zondli nanolitografiyaning yangi usullaridan biri bu tuklar nanolitografiyasi (Dip-pen nanolithography DPN). Bu usul prob va substratni bog'laydigan suv meniskusi orqali molekulalarning probdan substratga tarqalishiga asoslangan.
Sirtda nanostrukturalarni yaratishning bu juda qulay usuli Yerdagi eng kichik qalamlarni ishlab chiqardi
NanoInk kompaniyasi tomonidan taklif qilingan. Ushbu kompaniya tomonidan ishlab chiqarilgan qalamlarning uchlari shunchalik nozikki, ular chizgan nuqta va chiziqlar boshqa qalam uchlariga qaraganda ~104 marta kichikroq. Atom kuch mikroskopining probi bu qalamlarda pat rolini o'ynaydi. Probning uchi Si3N4 birikmasidan qilingan.
Umuman olganda, AFM ochiq havoda ishlatilsa, probning uchida kondensatsiyalangan namlik bajarilgan ish sifatini pasaytiradi. Zond uchidagi suv molekulalari prob va substrat o'rtasida harakatlanishi aniqlandi. Bu hodisa siyoh molekulalarini suv molekulalari bilan birga tashish uchun ishlatilishi mumkinligi taxmin qilingan. Namlikni o'zgartirib, tomchilarning o'lchami va substratda chizilgan chiziqlarning kengligi nazorat qilinadi. Odatda, chiziqlarning kengligi bir necha molekula, qalinligi esa bir molekula o'lchamidir. Bu usul Feather nanolithography deb ataladi.
4.12-rasmda jarayonning soddalashtirilgan sxemasi ko'rsatilgan. Zond ma'lum tarkibli eritmaga - siyohga botiriladi, so'ngra substratga keltiriladi va kerakli nuqtalarda eritma suvli menisk orqali substratga tarqaladi. Bu usul bir-biridan 5 nm masofada kengligi 10 nm gacha bo'lgan chiziqlarni chizish imkonini beradi. Ushbu usul bilan sirtga qoplangan materiallarga o'tkazuvchan polimerlar, organik bo'yoqlar, alkanetiol, oltin va boshqalar misol bo'ladi. ko‘rsatish mumkin. Alkanetiol bir qatlam sifatida tortiladi, u niqob vazifasini bajaradi. Bu niqob oltinni tanlab, keyin kremniy yuzasida nanostrukturani yaratish uchun isrof qilingan.
4.12-rasm. Tuklar nanolitografiya jarayonining sxemasi
Tuklar nanolitografiyasi bir qancha afzalliklarga ega. Misol uchun, ko'plab moddalar siyoh sifatida ishlatilishi mumkin va u har qanday sirtga "yozilishi" mumkin. Bu usul nanoelektronikada keng qo'llanilishi mumkin: uning yordami bilan 1 sm2 maydonga ~(1,5÷1,6)·105 chiziq chizish mumkin. Bundan tashqari, tuklar nanolitografiyasi boshqa ko'plab usullarga qaraganda arzonroq.
Nano-elektron qurilmalarni ishlab chiqarish uchun boshqariladigan zond-avtopen massiv qurilmalari juda samarali bo'lishi mumkin. Shunday qilib, ko'p mehnat talab qiladigan fotosurat shablonlarini tayyorlashning hojati yo'q.
|
| |