Литографские методы, в которых необходимые структуры сокращены из существующих блоков, главным образом, используются в настоящее время, чтобы произвести микро – и наноэлектронные компоненты. ‘Это мало чем отличается, как скульптор создает объект из существующего материала, срезая то, в чем они не нуждаются. То, как маленький мы можем сделать эти структуры, определено качеством материала и наших механических навыков’, объясняет профессор доктор Сабин Майер от Председателя Экспериментальной Физики. «У нас теперь есть что-то как ряд кирпичей Lego для использования в наноэлектронной области; это позволяет нам изготовить необходимые объекты ‘вверх дном’, другими словами, мы начинаем с основы и помещаем крошечные единицы один сверху другой».
Исследователи могут теперь использовать эти стандартные блоки, чтобы произвести самые маленькие одномерные структуры – проводников – и двумерные структуры – сети – при управляемых точностью условиях. Структуры характеризуются их чрезвычайной регулярностью без структурных недостатков. Безупречные структуры этого вида важны для производства крохотных наноэлектронных компонентов с различными свойствами.Основание этих синтетических органических полупроводников – кирпичей Lego, как это было – синтезировалось в Институте Органической химии в FAU. ‘Наша основа – треугольник, состоящий из 21 атома углерода с одним атомом азота в его центре, или с водородом, йод или бром, депонированный в углах в зависимости от желаемой структуры’, разъясняют профессора доктора Милана Кивэлу от Председателя Органической химии I. Исследователи FAU прилагают соответствующие молекулы к поверхности перевозчика, сделанной из золота, и это тогда нагрето до 150 – 270°C.
Этот процесс первоначально формирует шестиугольники или цепи. Когда образцы достигают температуры 270°C, молекулярная форма стандартных блоков химически связанные, плоские и подобные сотам петли, которые подобны в структуре тому из получившего Нобелевскую премию материального графена.
Исследовательской группе уже удалось определить одно из главных электрических свойств – так называемая ‘ширина запрещенной зоны’. ‘Мы установили, что ширина запрещенной зоны двумерных структур меньше, чем та из одномерных мер тех же самых молекулярных стандартных блоков’, добавляет профессор доктор Андреас Горлинг от Председателя Теоретической Химии. ‘Это понимание поможет нам в будущем предсказать свойства этих структур и приспособить их к требуемым значениям для определенных оптикоэлектронных заявлений’.Это исследование открыло возможность изготовления еще меньших наноэлектронных компонентов.
Текущие литографские методы, используемые в коммерческом производстве чипов, могут только создать структуры, больше, чем 14 нанометров. Проводники произвели в Эрлангене, только немного более широкие, чем один нанометр и поэтому на приблизительно в пятьдесят тысяч раз более тонкие, чем человеческие волосы. Однако много дополнительных событий необходимы, прежде чем они смогут использоваться в технологическом применении.
Например, все еще необходимо найти подходящий электрически непроводящий материал перевозчика.