ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
31
макроскопических размеров. Другим примером технологии «сверху – вниз» является
литография.
Технология «снизу-вверх» сводится к получению наноразмерного объекта путем
сборки из отдельных атомов и молекул. В большинстве технологий сборки
наноматериалов из отдельных атомов лежит явление конденсации. Конденсация
(позднелатинское condensatio – сгущение, от латинского condenso – уплотняю, сгущаю),
переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твёрдое вследствие его
охлаждения или сжатия. Дождь, снег, роса, иней — все эти явления природы
представляют собой следствие конденсации водяного пара в атмосфере. Конденсация
пара возможна только при температурах ниже критической для данного вещества.
Аналогично молекулам воды, можно «конденсировать» атомы и молекулы других
химических элементов. Конденсация, как и обратный процесс – испарение, является
примером фазовых превращений вещества (фазовый переход первого рода).
Процесс фазового превращения из газа в жидкость или из жидкости в твердое
вещество протекает за определенное время. На начальной временной стадии процесса
превращения образуются наночастицы, которые затем перерастают в макроскопические
объекты. Наночастицы можно получить, если «заморозить» фазовый переход на
начальной стадии.
При конденсационном методе получения наночастиц необходимо испарить из
макроскопического тела атомы, из которых и будет проходить «сборка». Испарение
можно произвести за счет термического или лазерного разогрева макроскопического тела.
Испаренные атомы необходимо перенести в область пониженных температур, где и
происходит их конденсация в наночастицы. Сложность технологического процесса
заключается в создании условий, при которых наночастицы не перерастут в
макроскопические тела. На основе явления конденсации получают фуллерены,
углеродные трубки, нанокластеры и наночастицы различного размера. Управляемая
конденсация атомов на поверхности кристалла (подложке) лежит в основе технологии –
эпитаксии.
Вопрос 34. Что такое эпитаксия?
Эпитаксия (от греч. Ерí – на, над и греч. Táxis – расположение, порядок),
ориентированный рост одного кристалла на поверхности другого (подложки). Эпитаксию
необходимых атомов на поверхность кристалла можно производить как из жидкой, так и
газовой фазы. Процесс эпитаксия обычно начинается с возникновения на подложке
отдельных кристалликов, которые срастаясь друг с другом, образуют сплошную плёнку.
Современные методы эпитаксии позволяют наращивать слои толщиной в несколько
(даже один!) атомных слоев, а также последовательно наращивать слои с различными
физико-химическими свойствами.
Эпитаксия широко используется в микроэлектронике (транзисторы, интегральные
схемы, светодиоды и т. Д.); в квантовой электронике – многослойные
полупроводниковые гетероструктуры, инжекционные лазеры, в устройствах
интегральной оптики в вычислительной технике (магнитные элементы памяти) и т.п.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- …
- следующая ›
- последняя »
