НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области машиностроения, а более конкретно к устройствам для выполнения нанотехнологических операций.
Известно устройство для выполнения нанотехнологических операций, содержащее неподвижное основание, пьезопривод, подложку, зондовый узел. [Патент РФ на ПМ №66628, кл. H02N 2/00, 10.09.2007, Бюл. №25, (аналог)].
Недостатком аналога является невозможность охлаждения подложки в месте ее контакта с зондом.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является технологическое устройство для наноперемещений, содержащее неподвижную направляющую, стол, пьезоэлектрический преобразователь, жестко связанный с неподвижной направляющей, и зонд, жестко связанный с преобразователем. [Патент РФ на ПМ №40549, кл.7 H02N 2/00, 10.09.2004, Бюл. №25, (прототип)].
Недостатком прототипа также является невозможность охлаждения подложки в месте ее контакта с зондом.
В основу полезной модели положена техническая задача, состоящая в том, чтобы обеспечить возможность охлаждения подложки в месте ее контакта с зондом, тем самым уменьшить дрейф наноструктур по поверхности.
Поставленная техническая задача решается тем, что в устройстве, содержащем неподвижную платформу, закрепленный на ней многокоординатный пьезопривод с зондом, подложку, установленную на подложкодержателе, согласно предложенной полезной модели, зонд и подложка выполнены из разнородных проводников, таких что зонд выполнен из проводника с меньшим коэффициентом Пельтье, а подложка выполнена из проводника с большим коэффициентом Пельтье.
Введение в нанотехнологическое устройство зонда и подложки, выполненных из разнородных проводников с различными коэффициентами Пельтье, обеспечивает стабилизацию температуры соединения зондовый узел-подложка, что и позволяет уменьшить дрейф наноструктур по поверхности.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где показано нанотехнологическое устройство.
Нанотехнологическое устройство (фиг.1) содержит неподвижную платформу 1, закрепленный на ней многокоординатный пьезопривод 2 с зондом 3, подложку 4, установленную на подложкодержателе 5. Зонд и подложка выполнены из разнородных проводников 6 и 7.
Принцип действия настоящего устройства основан на эффекте, открытом Брюно Пельтье (эффект Пельтье) [И.И.Артоболевский «Политехнический словарь», Москва: Советская энциклопедия - 1977, стр.349]. Суть эффекта заключается в том, что происходит выделение или поглощение теплоты в месте контакта двух проводников при прохождении через контакт электрического тока. В замкнутой цепи один из контактов нагревается, другой охлаждается. При изменении направления тока эффект меняет знак.
Нанотехнологическое устройство работает следующим образом.
При подаче рабочего напряжения между зондом 3, выполненным из проводника 6, с меньшим коэффициентом Пельтье, и подложкой 4, выполненной из проводника 7, с большим коэффициентом Пельтье, возникает ток. Происходит ионизация рабочего газа вследствие соударения с электронами зонда и с последующим осаждением на подложку 4. При протекании носителей заряда из проводника 6 в проводник 7, они сталкиваются с кристаллической решеткой проводника 7 и получают энергию, недостающую им до равновесной. Вследствие этого эффекта подложка в месте контакта охлаждается.
Применение предлагаемого нанотехнологического устройства позволяет обрабатывать подложку, охлаждая в месте контакта с зондом, уменьшая при этом дрейф наноструктур.