Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рис. 1. Схема эксперимента и принцип работы камеры.

Рис. 2. Примеры изображений, полученных с использованием точечных отверстий различного диаметра. (А) СЭМ изображения мембраны с наноотверстиями, (B,С) АСМ изображения полученных структур.

Рис. 3. Влияние размера отверстий на разрешение камеры. (A) СЭМ изображение мембраны с отверстиями различного диаметра, (B) АСМ изображения полученных структур.

Рис. 4. Создание структур с размерами порядка 30 нм. (А) Фотография использованной маски, (B) АСМ изображение полученной структуры.

Нанолитография по-русски

Ключевые слова:  изобретение, нанолитография

Опубликовал(а):  Росляков Илья Владимирович

23 июня 2009

Синтез наноразмерных структур с помощью литографии – дело достаточно перспективное, но очень трудоемкое. Создание протяженных массивов объектов необходимой формы требует огромных временных и материальных затрат. В настоящее время наиболее широко используется оптическая фотолитография, которая, однако, имеет ряд существенных ограничений, связанных с большой длинной волны излучения и, как следствие, низким разрешением. В связи с этим пристальное внимание ученых привлекают другие частицы с меньшей длинной волны (электроны, ионы и нейтральные атомы). К преимуществам последних можно отнести бережное отношение к субстрату (он не разрушается из-за низкой энергии частиц) и возможность прямой литографии, т.е. создание структур непосредственно из облучающих атомов.

Простой и эффективный метод атомной литографии реализован в работе отечественных ученых. Русские «умельцы» использовали для создания наноструктур камеру с малым отверстием (pinhole camera). Схема эксперимента проиллюстрирована на рисунке 1. Пучок атомов (в работе использовали атомы индия), проходя через маску и мембрану с точечными отверстиями, формирует на субстрате (кремниевая пластинка) уменьшенное изображение заданного объекта. Использование тонкой мембраны из нитрида кремния с множеством отверстий позволяет без особых хлопот создавать массивы наноструктур. Коэффициент уменьшения данного устройства достигает десятков тысяч раз. Таким образом, для формирования изображений размером в десятки нанометров требуется маска с изображением в несколько миллиметров.

К вышеперечисленным достоинствам нового устройства можно также отнести возможность создания с его помощью структур самой сложной произвольной формы используя различные виды атомов и молекул. Кроме того, данный метод не требует химического селективного травления и не приводит к разрушению поверхности субстрата.




Комментарии
Хорошо, если так, без особых хлопот.
Может таки есть проблемы с дифракцией, аберрациями, разрушением мембраны, постоянным тщательным подбором формы сходящегося пучка атомов?
Dusha, 25 июня 2009 22:19 
Я так думаю, что проблем там много, но это просто КРУТО!
Огромный авторам респект
Идея блестящая: не надо воротить маску с миллионом структур, а просто сделать одну структуру и миллион отверстий.
Какие хитрые отверстия Способны делать alignment. Наверно в каждом суперотверстии засунута особая атомная линза. А иначе надо делать сложную процедуру alignment'а источника атомов, маски и мембраны с дырками при каждом шаге экпонирования.
Л В А, 29 июня 2009 22:45 
Скорее всего либо для датчиков, либо для матричных излучателей. Идее лет 20. Во всяком случае, преподаватель рассказывал о ней в году так 1995, как о работе 7-8летней давности.
Сама технология довольно интересна. Прежде всего простотой. Но за сей внешней идет внутренняя сложность. Так у меня большие сомнения по поводу качества получаемых наноточек и, особенно, нанопроводов. Край нешибко ровным будет или, что скорее на пределе разрешения будет гулять толщина провода - сие скажется в отражении от такого барьера или в размывании. Если не уметь контролировать этот процесс, то изделия не получить.
В итоге можно намудрить и в конце концов как на Nikon Precision отказаться от многолучевой литографии поигравшись вдововль. Т.е. в лаботатории результат есть а на реальной машине его не воспроизвести - капризно получается.

Я наверное скажу страшную крамолу, но при определенных важных дополнительных условиях данные методы могут быть исключительно полезны в совсем иной области, именно - для обработки информации. Можно создать системы с быстродействием выше чем у лбого проектирующегося сейчас суперкомпьютера. Правда на определенном круге задач. В частности моделирования динамических процессов в газах, в плазме и т.д. по множеству точек, распределённых в пространстве. В Троицке много хороших теоретиков осталось. Задача имеет решение :-)

Теперь касаемо нанолитографии:
Мне кажется, многолучевой литографией с нелинейными комплексными фоторезистами проще - нет совмещения как такового.
Dusha, 30 июня 2009 16:32 
Может я что-то не понял, но о каком alignmet'е идет речь?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Бактериальные клетки
Бактериальные клетки

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые 3D пористые наноуглеродные материалы из панцирей морских крабов. Клапан без клапана: как идёт воздух в лёгких у птиц. Углеродные фуллертрубки: от полупроводников до металлов. Механическое напряжение и
поверхностное натяжение скирмионов.

Наносистемы: физика, химия, математика (2021, Т. 12, № 2)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume12/12-2
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Международная магистратура по химии/геномике/нанотехнологиям без экзаменов - участвуй в Конкурсе портфолио
Международный научный центр SCAMT Университета ИТМО объявляет Конкурс портфолио, победители которого будут зачислены на бюджетные места на одну из программ международной магистратуры "Химия прикладных материалов", "Прикладная геномика" или "Молекулярная биология и биотехнология" без вступительных экзаменов!

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2021 году
коллектив авторов
25 - 28 мая пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

В тесноте, да не в обиде: микрореакторы и псевдоморфы
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Известный всем принцип «в тесноте, да не в обиде» относится не только к людям, это отличная демонстрация одного из не менее известных подходов уже в области нанотехнологий, основанного на использовании гетерогенных микрореакторов для формирования наноструктурированных частиц в ограниченном пространстве. При этом наночастицы или наноструктуры формируются в «тесноте», будучи ограниченными границей раздела микрореактора с окружающей средой, но никто на это не в обиде – с использованием микрореактора удается контролировать сложную и удивительную агрегатную структуру из наночастиц, которая может играть ключевую роль в формировании практически важных свойств наноматериалов.

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.