Хонинговальные искусство создания нанометровый СХЕМЫ
Способность быстро писать картины и проводящих полимеров был определен в качестве одной из целевых областей для изготовления органических электронных и оптоэлектронных приборов. Это в сочетании с увеличением спроса на миниатюризации проводящих полимеров шкале нанометровых размеров привело современное состояние технологий, таких как ближнего перо нанолитографии (ДПН), которая использует атомно-силовой микроскопии (АСМ) зондов измерения 20-30 нм на кончике, чтобы подготовить проводящих полимерных линий до 290 нм, ширина на скорость записи достигает 0,8 мкм / с Зонда с покрытием чернил, которая состоит из заряженных ionically, проводящие полимеры, которые вытекают из отзыв на противоположно заряженные поверхности подложки и применяются до тех пор, как падение пера остается в контакте с подложкой. На сегодняшний день, однако, ДПН была ограничена из-за невозможности повернуть поток чернил и выключается один раз контакт установлен.
Исследователи из Технологического института Джорджии (ЖКТ; Атланта <a target="_blank" href="http://www.gatech.edu" rel="nofollow"> www.gatech.edu </ A>) и Военно-морской Научно-исследовательская лаборатория (NRL, Вашингтон, округ Колумбия, <a target="_blank" href="http://www.nrl.navy.mil" rel="nofollow"> www.nrl.navy.mil </ A>) имеют разработана методика, получившая название теплового ближнего перо нанолитографии (tDPN), который преодолевает это препятствие с помощью твердых чернил плавкий, таких, как воск или припой, и АСМ зонды microcantilever со встроенными нагревателями (microcantilever обогреватели), которые могут включаться и отключаться по желанию (рис. 1).
Microcantilevers изготавливаются из кристаллического кремния, легированного примесями атомной электроэнергии, которые позволяют проходить через них и тепло до ", как резистивные элементы электрическая плита," объясняет Уильям Кинг, профессор машиностроения в ЖКТ. С одной стороны, устройство подключено к розетке; провода становятся все меньше и меньше, пока не достигнут обогреватель в microcantilever.
"Электрический ток запрограммирован на включение и выключение в миллиардных вторых, в результате чего температура нагревателя повышаться и понижаться примерно миллионную долю секунды", поясняет Кинг. Перьевая ручка только депозиты материала на подложке, при термической активации, контроль за обеспечением процесса осаждения.
В экспериментов исследователи использовали octadecylphosphonic кислоты (OPA), который плавится при температуре около 100 ° C, так как их чернилами, линии по производству около 95 нм со скоростью 1 нм / мкс. Они оптимизации процесса, чтобы детали размером до 10 нм, которые являются "далеко за пределы обычных полупроводниковых структурирование процессов, которые зависят от света проектируется через литографические маски", говорит Кинг. Использование органических материалов, исследователи надеются подготовить рабочий прототип полупроводникового к концу этого года.
В рамках этой работы, быстрое, прямое написание проводящего полимера
Проводящих отзыв АСМ принесли в контакте с пленкой подложки подшипник потенциал достаточно высок, чтобы начать SOC с опухшими пленки; сшивания наступает реакция для производства проводящих полимеров. Полимерные линии с шириной 120 нм, 170 нм и 240 нм в узорной прекурсоров пластиковых писать скоростью 60, 30 и 15 мкм / с, соответственно, используя потенциал 1,4 В. "По нашим сведениям, эти письменной Скорость 1500 раз - быстрее, чем другие только об SPL методика nanowriting проводящих полимеров ", говорит Sotzing. Эти скорости обусловлены отсутствием передаче материалов от кончика до подложки, а потому, что ни зарождения, ни роста, необходимых для формирования проводящего полимера, как и в ДПН, по мнению исследователей. Размягченный полимер обращается к отзыв по привлекательным электростатические силы между заряженными отзыв и фильм прекурсоров полимеров.
Лимитирующим фактором является EON движения полимерных цепей для кросс-связываемый молекул, чтобы найти друг друга. Это настоящее время под контролем пластификатор полимеров, чтобы сделать сети более мобильными.
