Ionski žarki omogočajo, da rastejo nano-žice

Prvič možna neposredna implantacija nanožičkov v površine

"Prerez" nanowire s premerom <100 nm © Forschungszentrum Dresden-Rossendorf
prebral

2.000 krat tanjši od človeških las je žica, ki so jo naredili fiziki. Posebnost te nano-žice: Ne raste kot "lasnica" na površini materiala, ampak ga lahko neposredno vsadimo s hitro nabitimi atomi v katerem koli materialu. Atomi so hkrati orodje in material, iz katerega raste žica.

Nano žice bodo igrale pomembno vlogo v prihodnjih aplikacijah za inženiring v nanoelektroniki in nanooptiki. Nano-žice bi lahko na primer spodbudile vedno večjo miniaturizacijo mikroelektronskih struktur ali izboljšale prenos podatkov s svetlobo. Čeprav nanotehnologije že igrajo določeno vlogo v izdelkih mikroelektronske industrije, so danes v uporabi predvsem nanotehnologije na kemični osnovi, na primer za premazovanje in tesnjenje površin.

Ionski žarek kot nano orodje

Fiziki na Forschungszentrum Rossendorf v Dresdnu uporabljajo fino svežen ionski žarek, to je snop hitrih, električno nabitih atomov, za proizvodnjo nanowires. Lothar Bischoff razloži postopek na naslednji način:

"S tehniko fino usmerjenega ionskega žarka imamo nekakšno nano orodje, s katerim lahko brez težav obdelamo površino materiala do globine 50 nanometrov, pri čemer odložimo atome na tej globini in kasneje postanemo nano Znamo natančno določiti izhodišče žice in njeno dolžino, segrevanje vzorca ter samosestavljanje nuklearnih in rastnih procesov, da oblikujemo končno nano-žico. " Tako je bilo zdaj mogoče izdelati nanožičke s premerom od deset do 20 nanometrov (1 nanometer = 1 milijon milimetra) in z dolžino do deset mikrometrov.

Dva koraka do uspeha

Postopek izdelave je sestavljen iz dveh korakov: najprej zadnjo stran silikonske rezine namakajte s tankim kobaltovim filmom. Potem se ionizirajo s fino sklopljenim ionskim žarkom vsadijo v prednji del silicijeve plošče, kjer ustvarjajo ciljno okvarjene kristale, ki delujejo kot sadike za rast nanožičkov. zaslon

Med nadaljnjim korakom žarjenja nastane disilicidna žica kobalta v silicijevi rezini, ki je običajni izhodni material za proizvodnjo sekancev za mikroelektronsko industrijo. Ta kobaltov disilicid je primeren material za silicijevo tehnologijo: je zelo podoben siliciju v svoji rešetkasti strukturi in ima tudi zelo dobro prevodnost, tako da uporaba žic za disilicidnost kobalta kot elementov elektronskih Konstrukcije ali "ožičenje" med komponentami je mogoče zamisliti.

Druga prednost tehnike ionskega žarka je ta, da se lahko na različne žice vgradijo nano-žice iz različnih tipov ionov - na primer zlato ali platina. To zahteva dolgoletno znanje za uporabo fino fokusiranih ionskih žarkov (v žargonu "Focussed Ion Beam", okrajšava FIB), ki je prisotno v FZD. Rezultati raziskav so bili nedavno objavljeni v reviji "Applied Physics Letters".

(Raziskovalno središče Dresden-Rossendorf, 16. 1. 2007 - NPO)