Ученые нашли эффективный способ соединения наночастиц в одноэлектронных устройствах
Опубликовано ssu-filippov в 1 ноября, 2010 - 03:36
Соединяя единичные нанообъекты,
ученые смогут изготавливать миниатюрные твердотельные устройства,
пропускающие управляемый электрический ток. Французские ученые
продемонстрировали два похожих производственных процесса, приближающих
нас к этой технологии.
Ученые уже несколько лет разрабатывают разные способы соединения одиночных нанообъектов – наночастиц, полупроводниковых нанокристаллов
и молекул. Однако вместе с уменьшением размера объектов, снижается и
эффективность этих способов, поэтому большинство оказываются малопродуктивными на наноуровне.
Энн Бернард-Мантель (Anne Bernard-Mantel) из Национального центра
научных исследований Франции (CNRS) и Университета Южного Парижа округа
Палезо (Франция) вместе с коллегами написала статью о новом
высокопродуктивном методе соединения одиночных нанообъектов, статья была
размещена в недавнем выпуске журнала Nanotechnology.
Кроме роста эффективности на малоразмерном уровне, новый метод
соответствует более широкому спектру материалов, в том числе
высокочувствительных к кислороду ферромагнетиков. Раньше такие металлы
нельзя было использовать из-за их восприимчивости к окислению.
Ученые показали два похожих производственных процесса. Оба начинаются
с нижнего электрода и тонкого слоя алюминия. Далее в первом способе
следует слой наночастиц, потом – тонкий слой алюминия и резиста. С помощью наноиндентирования ученые сделали наноотверстия в слое резиста и заполнили его металлом, формируя верхний электрод. Низ наноотверстия при этом становится настолько острым, что соединяется только с одной наночастицей. Второй способ отличается только тем, что слой алюминия располагается после слоя резиста (меняются местами).
Рис. 1. Два типа производственных процесса: в слое резиста (голубой
цвет) создаются отверстия, которые заполняются металлом, формирующим
верхний электрод. Нижний конец электрода настолько мал, что соединяется
только с одной наночастицей (желтые точки). Изображение Bernand-Mantel.
В итоге получается твердотельное устройство, состоящее из
совокупности наночастиц, в котором только одна наночастица
присоединяется к верхнему и нижнему электродам. Ученые продемонстрировали эти процессы с наночастицами диаметром около 2 нм. Они использовали различные материалы, включая металлические и полупроводниковые наночастицы, а также немагнитные и ферромагнитные электроды.
В отличие от сложной и затратной технологии, какой является
электронно-лучевая литография, новый метод предлагает более простую и
дешевую альтернативу, обеспечивающую высокую результативность на
малоразмерном уровне. Так как новый метод хорошо сочетается с
ферромагнетиками, его можно использовать для исследований наноспинтроники. Среди других возможностей можно назвать производство наночастиц и молекулярных наномагнитов, выращенных химическим способом.
По словам соавтора исследования Карим Бузехуан (Karim Bouzehouane),
следующим шагом станет адаптация этой технологии для соединения изолированных молекулярных магнитов.
По материалам:
Пожалуйста, оцените статью:
- Источник(и):
1. PhysOrg 2. popnano.ru http://www.nanonewsnet.ru/news/2010/uchenye-nashli-effektivnyi-sposob-soedineniya-nanochastits-v-odnoelektronnykh-ustroistvakh
|