Наноразмерные структуры: классификация, формирование и исследование. Булыгина Е.В - 20 стр.

квантовыми точками (типа наноостровков InAs в слоистой матрице GaAs).Обычно в таких
гетероструктурах размер квантовых точек колеблется от 4 до 20 нм.
     Если говорить о зондовых методах, то они могут разделяться на методы
нанолитографии (токовые и механические) и нелитографические методы (формирование
квазиодномерных нанопроводников, манипуляции нанообъектами). Литографические
методы позволяют формировать нанорельеф как с помощью механического воздействия на
поверхность подложки, так и с помощью бесконтактной модификации поверхности.
Наиболее привлекательным с точки зрения создания активных элементов наноэлектроники
является метод локального зондового окисления. Суть метода связана с протеканием
электрохимической реакции под проводящим зондом на способной к окислению
поверхности при приложении к ней положительного смещения относительно зонда. В
качестве окислителя чаще всего выступает атмосферная влага, адсорбированная на
поверхности, вследствие чего параметры окисления зависят от относительной влажности
воздуха вблизи обрабатываемой поверхности. Толщина оксида зависит от величины
напряжения и длительности процесса [31]. Закон нарастания толщины пленки со временем:
                                  σε s (U − U 0 )         2βI 0 t
                                                                 2

                       d (t ) =                     ( 1+            − 1) ,          (1.6)
                                       2I 0              (U − U 0 )

    где
    σ – объемная проводимость проводящей пленки,
    ε – диэлектрическая проницаемость пленки окисла,
    s – площадь поверхности зонда,
    U – напряжение внешнего источника,
    U0 – напряжение начала процесса анодирования (электрохимическая реакция имеет
пороговый характер),
    I0 – начальный ток через металлическую пленку без окисла,
    β – коэффициент эффективности окисления.
    При этом планарные геометрические размеры выращиваемой структуры связаны с
геометрической формой зонда (радиусом закругления) – минимальный порядок – единицы
нанометров. Хотя на текущий момент зондовые методы имеют в основном
исследовательскую ценность, компания «IBM» уже анонсировала [32] запоминающее
устройство на основе нанолитографического способа: работоспособный чип устройства
квантового хранения данных - "Millipede" ("Многоножка"), состоящий из матрицы,
содержащей 4096 кантилеверов (рис. 1.1.10 а, б), выполненных как устройства чтения/записи
(подобные кантилеверы используются сейчас в атомно-силовых микроскопах). Подробно
зондовые методы описаны в работе [27].
     К новым методам нанолитографии можно отнести метод «погруженного пера»,
который основан на переносе молекул с зонда на подложку посредством диффузии частиц
через мениск жидкофазного вещества, соединяющий зонд и подложку. Перспективной
является терморегулируемая модификация метода, когда нанесение вещества управляется с
помощь локального разогрева зонда до температуры ~ 200°C (рис. 1.1.11).




                                                                                      2