ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
107
Другой подход реализации нанотехнологических процессов основан
на проведении локальных атомно-молекулярных взаимодействий с помощью
сканирующего туннельного микроскопа, а также атомно-силового или ближне-
польного оптического микороскопов. Сканирующий туннельный микроскоп,
созданный в 1981 г. немецкими учеными Биннигом и Рорером как инструмент
для исследования поверхности на атомарном уровне, позволяет осуществлять
перемещение и установку зонда в любую точку вблизи поверхности объекта,
причем положение зонда относительно поверхности подложки может быть ус-
тановлено с высокой точностью. Основным узлом таких нанотехнологических
установок является нанореактор, формируемый между вершиной зонда и обра-
батываемой поверхностью. В процессе локального воздействия на поверхность
объекта электрического и магнитного полей направленным образом трансфор-
мируются межатомные и межмолекулярные связи вещества подложки и техно-
логической среды. В результате образуются новые структурные композиции
вещества: кластеры молекул, локальные образования нового вещества, компо-
зиции органических веществ с неорганическими и так далее. Так формируются
нужные объекты с нанометровыми размерами. Кроме этого, сканирующая тун-
нельная микроскопия позволяет обеспечить захват отдельных атомов, перенос
их в новую позицию на поверхности подложки, атомарную сборку проводников
шириной в один атом, локальные химические реакции и так далее.
Осуществление атомных манипуляций в массовом масштабе, пригодном
для производства, требует преодоления многих сложностей: необходимости
использования криогенных температур и сверхвысокого вакуума, низкой про-
изводительности, надежности и воспроизводимости результатов. Гораздо
больших успехов зондовые методы достигли в нанолитографии – «рисовании»
на поверхности различных наноструктур с характерными размерами в десятки
нанометров. Ближе всего к практическим приложениям подошли процессы трех
типов: химического окисления поверхности, индуцируемого движущимся зон-
дом; осаждения наноостровков металла на поверхность за счет скачка напряже-
ния на зонде; контролируемого формирования острием зонда на поверхности
наноцарапин. Минимальные размеры элементов, создаваемых этими способа-
ми, составляют около 10 нм, что позволяет в принципе осуществлять очень
плотную запись, но производительность и надежность оставляют желать луч-
шего. Решение проблемы возможно с помощью специальных зондовых матриц.
Кроме наноэлектроники, на основе нанотехнологий активно развиваются
и другие направления: микро- и наноробототехника, позволяющая создать ми-
ниатюрные исполнительные механизмы с быстродействием в миллионы раз
выше существующих и более сложные робототехнические системы
с распределенными механическими устройствами; интегральная нанооптоэлек-
троника, позволяющая создать солнечные элементы с очень высоким КПД, све-
тодиоды и лазеры с перестраиваемым спектром излучения от инфракрасного до
ультрафиолетового, а также другие функциональные оптические приборы.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- …
- следующая ›
- последняя »
