Ученые из Georgia Institute of Technology разработали новую нанолитографическую методику, которая отличается большой скоростью, а также может быть выполнена во многих средах, включая воздух и различные жидкости. Эта технология термохимической нанопечати позволит в промышленных масштабах дешево создавать наноструктуры для электроники.
Принцип метода удивительно прост. Кремниевая игла атомно-силового микроскопа движется по поверхности тонкой полимерной пленки и разогревает ее, вызывая химическую реакцию. В результате реакции изменяются химические свойства пленки, в частности, она превращается из гидрофобной в гидрофильную. Скорость рисования составляет более, чем 1 мм/c. Для сравнения, широко применяемая dip-pen наноолитография (DPN) как правило работает со скоростью 0.0001 мм/с.
При помощи новой технологии можно создавать линии шириной от 12 нм в различных средах. Многие другие требуют, например, наличия специальных веществ на поверхности или приложения электрического поля. Термохимическая печать в этом не нуждается и может быть произведена даже во влажной атмосфере. Использование массивов игл позволяет масштабировать метод. Исследователи утверждают, что достигнутые скорости уже позволяют задуматься о коммерческом применении, хотя для этого требуется скорость письма не менее 1 см/c.
Используемые иглы могут разогреваться до 1000 градусов Цельсия с частотой в один миллион раз в секунду. Также, варьируя количество тепла, скорость перемещения иглы и ее расстояние до поверхности, можно контролировать топографию и степень протекания реакции в полимере. Изменяя полимер, можно селективно наносить различные вещества, например, ионы металлов.
Работа была опубликована в журнале
Nano Letters.
