II-BOB. YUKKAK PLASTIKLAR VA NANOTUZILMALARNI YARATISH USULLARI

|
II-BOB. YUKKAK PLASTIKLAR VA NANOTUZILMALARNI YARATISH USULLARI
|
bet | 13/51 | Sana | 19.12.2023 | Hajmi | 2,83 Mb. | | #123700 |
Bog'liq 2017-2422 TayyorII-BOB. YUKKAK PLASTIKLAR VA NANOTUZILMALARNI YARATISH USULLARI
2.1. Nanostrukturalarni yaratish usullari
So‘nggi o‘n yilliklarda turli xil nanostrukturalarni yaratish va tadqiq etishga qiziqish ortdi.Bu nanostrukturalar materiallarning fundamental elektron, optik, magnit, issiqlik va mexanik xususiyatlarini yoritish nuqtai nazaridan ilmiy va amaliy ahamiyatga ega ekanligi bilan bog‘liq. nanometr diapazoni, shuningdek, oʻzgaruvchan qurilmalar va qurilmalarni yaratish nuqtai nazaridan.oʻtkazuvchanlikni kvantlash, kulon blokirovkasi va boshqalar elektron va optik qurilmalar hamda sensorlarning funksional imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirish imkonini beradi.Optik elektronikadan nanostrukturalardan foydalanish. pastroq chegara toklarini ta'minlaydi, tezlikni oshiradi va kvant nuqtalari asosida lazerlarning nurlanish spektrini toraytirish imkonini beradi.Nanostrukturalar asosidagi sensorlar selektivlikning rekord darajasiga ega bo'lib, qobiliyat va sezgirlikni ta'minlaydi.
Yuqorida aytib o'tilganidek, nanostrukturalarni yaratishning barcha usullari ikkita asosiy tamoyilga asoslanadi: "yuqoridan pastga" va "pastdan yuqoriga".Yuqoridan pastga tamoyilining mohiyati mavjud an'anaviy integral mikrosxemalar va mikroelektromexanik tizimlarni (MEMS) mikrominiatizatsiya qilishdir. (1÷100) 100 nm oʻlchamda.Bu maqsadda uni yarimoʻtkazgichlar texnologiyasida qoʻllash mumkin.avlodlar va jarayonlar takomillashtiriladi,yangi noanʼanaviy jarayonlar amalga oshiriladi,yangimateriallar va fieffektlarqoʻllaniladi.
Pastdan yuqoriga tamoyili - atomlar va molekulalardan yig'ilgan nanoelektron qurilmalar va qurilmalarni yaratish. Nanostrukturalarni yaratish uchun quyidagi usullar qo'llaniladi:
- vakuumli yupqa qatlamlarning shakllanishi;
- elektron, ion, rentgen litografiyasi;nanoimprint (nanoprint); - epitaksiya usullari;
- o'z-o'zini tashkil etish va o'zini o'zi boshqarish; – zond mikroskopiya usullari
Klassik optik va rentgen litografiyasiga nisbatan elektron litografiya katta afzalliklarga ega: Bu usulda to‘lqin uzunligi 0,1 nm bo‘lgan elektronlar oqimi qo‘llaniladi.Shuning uchun nano masshtabli tuzilmalar topologiyasini yaratishda elektron litografiya juda samarali. Biroq, rezistor qatlamda elektronning tarqalishi 10 nm gacha ruxsatni cheklaydi.Qattiq shtamplar qo'llaniladi.nanobosma orqali nanostrukturaning topologik tasviri polimer qarshiligiga o'tkaziladi.Bu uzatish vaqtini (10÷20) nm ga oshiradi.
Epitaksiya usullari (molekulyar-radiatsion epitaksiya, gaz fazasidan kimyoviy yotqizish, mahalliy epitaksiya va boshqalar) kvant tuzilmalari, geterostrukturalar, super panjaralar va boshqalarni yaratishning samarali usullari hisoblanadi. Atom darajasida nozik chiziqlarni olishning aniq (aniq) usullari, molekulyar- nurli epitaksiya, metall-organik birikmalarning gaz fazali epitaksisi, lazer, foto qabul qiluvchilar, rezonans-tunnel diodlari va boshqalarni yaratishning samarali usullaridir..Bu usullar kvant quduqlari va super panjaralar hosil qiladi Epitaksiya usullari va kvant simlari va kvant
kvant nuqtalari va kvant simlari muntazam tuzilishga ega bo'lgan substratlarda o'stiriladi.
Nanoimprinting katta amaliy qiziqish uyg'otadi.Bu usullarda tasvirlarni polimer qarshiligiga o'tkazish uchun elektron litografiya yordamida yaratilgan qattiq shtamplardan foydalaniladi.Iqtisodiy nuqtai nazardan bu juda qulay usul.Chunki bir shtampdan ko'p marta foydalanish mumkin.Hozirda. nanoprinting ruxsati o'nlab nanometrlarda.
Nanokristallarning o'z-o'zini tashkil qilishiga asoslangan usul qo'llaniladi.Bu erda o'z-o'zidan tashkil topgan nanokristallar va substrat o'rtasidagi mexanik kuchlanishlarning ta'siri tufayli yuzaga keladi.O'z-o'zini tashkil qilish jarayonida nanozarrachalar berilgan shakl va o'lchovli tuzilmalarni hosil qiladi. Bu vaqtda sistema termodinamik muvozanat holatida bo'ladi, ya'ni tizimning energiyasi past.diametri 30 nm dan kam.O'z-o'zini tashkil etish jarayonlarining asosiy sohalari quyidagilardan iborat:
- aylanuvchi amorflanish-kristallanish jarayonlari;
- atom klasterlarini amorflikka (polimer qatlami, Sialtlyda SiO2 qatlami va boshqalar) kiritish orqali tartibli kvant o'lchamli tuzilmalarni yaratish;
- qurilma konstruktsiyalarining faol elementlari sifatida strukturaviy nuqsonlardan foydalanish.
Ko'p hollarda o'z-o'zidan tashkil etilgan nanostrukturalar bir qator qo'shimcha va o'ziga xos xususiyatlarga ega (yuqori barqarorlik va nurlanishga yuqori qarshilik va h.k.) Shu munosabat bilan ion sintezi va boshqa materialning ionlarini tahlilga kiritish orqali ionni o'zgartirish yo'li bilan olingan geterostrukturalar. alohida ahamiyatga ega.Bunday modifikatsiya natijasida yangi birikmalar: silisidlar, oksidlar, nitridlar, karbidlar va boshqalar.. qo'shilish
integral mikrosxemalar ishlab chiqarishda foydalaniladi.Masalan, oʻziga xos fizik xossalari tufayli GaAs substratidagi InAs kvant nuqtalari kabi kvant nuqtali yarimoʻtkazgichli geterostrukturalarni koʻrsatish mumkin.
Zond mikroskopiya usullarini ikki guruhga bo‘lish mumkin:litografik usullar va litografik bo‘lmagan usullar.Litografik usullar substrat yuzasiga mexanik ta’sir ko‘rsatish yoki sirtni kontaktsiz modifikatsiyalash yo‘li bilan nanrelef hosil qilish imkonini beradi.Nanoelektronikaning faol elementlarini yaratish uchun. , prob yordamida substratning mahalliy oksidlanishi yanada jozibador ko'rinadi.U tayyorlangan zond ostida elektr maydoni ta'sirida elektrokimyoviy oksidlanish reaktsiyasidan iborat.
Har xil nanomateriallar va nanostrukturalar tayyorlash texnologiyasi va funksional koʻrsatkichlari jihatidan bir-biridan farqlanadi.Bu materiallarning barchasining umumiy tomoni ularning oʻlchamlaridir.Oʻlchamlar ularning tuzilishi va xossalarini belgilaydi.Tuzilishi va xossalari tayyorlash texnologiyasiga bevosita bogʻliq. Shuning uchun materiallarning tuzilishini nano darajada o‘rganish muhim ahamiyatga ega.Oldindan belgilangan xossalarga ega yangi nanokurutgichlarni tayyorlash uchun texnologik rejimlar ishlab chiqiladi.
-luşlar yaratmaq olar.
|
| |