Созданы полевые транзисторы на углеродных нанотрубках с использованием новой литографической методики
Учёные из Гарвардского университета продемонстрировали возможности оригинальной методики литографии с применением льда, создав полевые транзисторы на углеродных нанотрубках.
Первое сообщение о «ледовой литографии» авторы опубликовали в 2005 году. В этих экспериментах водяной лёд использовался в качестве резиста при формировании рисунка с элементами нанометрового размера — к примеру, металлическими проводниками шириной менее 20 нм. Исследователи отмечали простоту технологии и то, что «непроявленный» резист такого типа, в отличие от полимерных конкурентов, легко удаляется, не оставляя после себя загрязняющих веществ.
Нанометровый слой загрязнителя может скрывать однослойный графен (полностью) или углеродные нанотрубки (частично), — замечает ведущий автор работы Аньпань Хань (Anpan Han). — Ранее было показано, что загрязнение сильно влияет на характеристики наноразмерных устройств. Надеюсь, наша методика поможет справиться с этой проблемой».
Целью новой работы стало изготовление полевых транзисторов на однослойных углеродных нанотрубках.
Подготовленные заранее образцы — покрытые слоем SiO2 кремниевые подложки с нанотрубками — помещались в камеру несколько модифицированного сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) и охлаждались до ~110 К. Затем туда подавался пар, и примерно за 30 секунд заготовки покрывались слоем льда толщиной в 80 нм, после чего физики изучали расположение нанотрубок.
Далеко не все знают о том, что исследование под электронным микроскопом отрицательно сказывается на нанотрубках, — говорит г-н Хань. — Для того чтобы избежать повреждений и загрязнения, специалисты часто заменяют электронный микроскоп атомно-силовым, который работает намного медленнее. Защитный слой льда позволяет нам использовать СЭМ, не беспокоясь за сохранность нанотрубок».
Рис. 1. Схема процесса «ледовой литографии» (иллюстрация из журнала Nano Letters).
После завершения подготовительных операций выбранные участки льда удалялись с помощью электронного пучка, формировавшего маску для создания электродов. Образец переносился в камеру для осаждения металла, покрывался слоем палладия и погружался в изопропанол, температура которого поддерживалась на уровне комнатной. В результате этого плёнка палладия удалялась со слоя льда, а на тех участках, которые были свободны ото льда, металлическое покрытие сохранялось.
Высокое качество изготовленных таким способом транзисторов было подтверждено экспериментально. В ближайшем будущем авторы попробуют создать другие устройства на основе нанотрубок и графена.
Результаты исследований опубликованв в статье:
Anpan Han, Dimitar Vlassarev, Jenny Wang, Jene A. Golovchenko and Daniel Branton Ice Lithography for Nanodevices. – Nano Lett., Article ASAP DOI: 10.1021/nl1032815 Publication Date (Web): November 1, 2010.
По материалам:
- Источник(и):
- Войдите на сайт для отправки комментариев