Nanofabrication: groovy mekanismer | npg asia material

Nanofabrication: groovy mekanismer | npg asia material

Anonim

Ny insikt i järnanopartiklarnas roll i bildandet av nanotrencher i oxidsubstrat kan ha konsekvenser för tillverkning av nanodevis.

Under 2007 presenterades ett lovande tillvägagångssätt för att skapa enhetskomponenter i nanometerstorlek av forskarna Hye Ryung Byon och Hee Cheul Choi 1 med bildning av nanotrencher i kiselsubstrat med hjälp av guider av nanorör av kol. De har nu klargjort mekanismen bakom process 2, som avslöjar två tidigare osynliga mekanistiska funktioner i nanofabrikation.

Chois process använder kemiska ångavsättningsbetingelser som liknar dem som används för att skapa kolananorör. Att introducera en låg nivå av syre till ett kärl innehållande ett kiseldioxid / kiselsubstrat, kol nanorör och järn nanopartiklar ledde till etsning av nanotrencher. Dessa skyttegångar följde nära kolbananorörernas bana, medan de efterliknade deras form, längd och bredd.

I det nya arbetet identifierade forskarna två olika typer av nanotrencher (Fig. 1). Först bildades enstaka rader av i linje med nanohål - typ I nanotrencher - i närvaro av en hög koncentration av nanopartiklar. Här rörde nanopartiklarna sig från underlaget, monterade på nanorören och var och en av partiklarna initierade en karbotermisk reduktionsreaktion, som etsade raden med hål.

Image

Fig. 1: Två olika typer av etsade nanotrencher av SiO 2 initierade från järn-nanopartiklar som är självmonterade (typ I; överst) och inbäddade (typ II; botten) på respektive i kolananorör.

Däremot var nanotrenkar av typ II djupt med släta och raka väggar, höga axlar och bildades av en eller bara ett fåtal nanopartiklar. En enda nanopartikel inbäddad i nanoröret initierade reduktionsreaktionen, som sedan förökades längs sin längd.

”Detta är det första exemplet på termokemisk reaktion av kolananorör som är direkt involverade som reaktant, säger Choi. "Detta är första gången som rörelse av järn-nanopartiklar från underlaget till nanorörväggarna, som i typ I-mekanismen, har observerats."

Justerade nanotrencher för nanoelektronik tillverkade med hjälp av typ II-mekanismen är inte den enda potentiella framtida riktningen. Mekanismen av typ I inspirerade också forskarna att försöka skapa "nanohole-arrayer" genom att anpassa nanopartiklar till exempelvis blocksampolymerer. Sådana matriser kan vara användbara för "zeptoliter-reaktionskärl, provbäddar för enkelmolekylundersökningar och masker för högdensitetsminneenheter, " säger Choi.

Författare

Denna forskningshöjdpunkt har godkänts av författaren till den ursprungliga artikeln och alla empiriska data som finns i har tillhandahållits av nämnda författare.