Сегодняшние чипы, коммуникационный механизм и медицинская диагностика, как правило, делаются путем написания наноразмерных образцов по большим площадям кремниевых вафель и других высокотехнологичных материалов. Процесс является или чрезвычайно дорогим или крайне медленным, как бы то ни было. Теперь ученые придумали гибридный подход, который мог предложить исследователям способ обработать прототип наноразмерные устройства быстро и дешево, ускорив уже горячий темп разработок в области.Стандартный копирующий компьютерную микросхему метод, названный фотолитографией, работает путем сияния свет через предшаблонный трафарет на светочувствительный полимер, сидящий на вафле кремния или другого электронного материала.
Химикаты тогда запечатлевают далеко в полимере и кремнии, создавая образец, соответствующий оригинальному трафарету. Intel и другие производители чипов уже используют фотолитографию для копирования особенностей на жареном картофеле всего 32 миллимикрона. Но высокая стоимость метода — это требует, чтобы многомиллиардные средства чистого помещения — не дали его исследователям, обращающимся к прототипным устройствам романа.Альтернативный метод, названный почти областью, просматривая оптическую микроскопию, может также запечатлеть наноразмерные особенности.
Используя атомную микроскопию, это размещает крошечных легких эмитентов чрезвычайно близко к поверхности для освещения маленьких участков светочувствительного полимера. Но потому что это не использует трафареты для копирования всей поверхности сразу, это намного медленнее, чем фотолитография.
Теперь бригада во главе с Чедом Миркиным, химиком в Северо-Западном университете в Эванстоне, Иллинойс, объединила почти полевые методы со стандартной фотолитографией для копирования больших площадей кремния и других материалов без дорогого завода. Бригада Миркина ранее вела метод, названный литографией ручки полимера, создавая крошечные пластмассовые наконечники, сформированные как перевернутые пирамиды, использующие чернила для написания особенностей на поверхность. Новый метод Миркина, названный литографией электронного пера, использует подобные наконечники, сделанные из прозрачного полимера.
Исследователи покрывают все кроме наконечников их пирамид с тонким слоем золота. Когда они тогда сияют свет на основе множества пирамид, это проходит через полимер и наконечники на светочувствительный слой на кремниевой поверхности.
В их исследовании изданном онлайн на этой неделе по своей природе, Нанотехнологии, Миркин и коллеги сообщают, что использование множества 15 000 наконечников копирует 15 000 точных копий Чикагского горизонта, каждый состоящий из 182 точек, каждая точка приблизительно 450 миллимикронов через. Миркин отмечает, что метод может также быть объединен с фотолитографскими трафаретами для производства фактически любого образца.
Он добавляет, что, так как статья была представлена, он и его коллеги сделали множества, содержащие 11 миллионов наконечников, и он ожидает быть в состоянии сделать множества, содержащие миллиарды наконечников, решительно повышая копирование скоростей.«Это – блестящее понятие», говорит Джозеф Дезимоун, химик и эксперт по нанопроизводству в Университете Северной Каролины, Чапел-Хилл. Он отмечает, что метод еще не может соответствовать разрешению стандартной фотолитографии и что этому нужны улучшения для хранения образцов выровненными, если множество неоднократно используется на различных частях поверхности. Но Дезимоун говорит, что те проблемы должны быть управляемы.
Это сделало бы инструмент сильным путем к наноученым к быстро и дешево моделировало бы новые устройства, такие как новая микромеханическая диагностика и уникальные микроэлектронные проекты.