Устройства «ручной работы» размером менее 10 нм
Применяя электронный пучок, исследователи из Университета Пенсильвании обучились вручную вырезать сверхминиатюрные устройства и металлические структуры, размером менее 10 нм, из узких страниц металла.
В числе изготовленных объектов – нанодиски, нанокольца, нанопроволоки, наноотверстия и нанотранзисторы. Новый способ может ускорить развитие многих нанотехнологий, включая наноэлектронику.
Существует большое количество разных подходов к изготовлению наноразмерных структур. Но самый обширно используемые и универсальные способы ограничены размерами до десятков нанометров. Надёжные методы производства суб-10-нанометровых устройств в рамках подхода «сверху вниз» (другими словами, без подобных процессов и использования самосборки) до сих пор являются проблемой, и новый способ может оказать помощь её решить.
Авторы работы, по сути, высекали электронным пучком (созданным в трансмиссионном электронном микроскопе) разные железные структуры путём удаления атомов из железных плёнок – золотых, серебряных, алюминиевых. Толщина плёнок, предварительно нарезанных полосами шириной 80 нм, составляла 10–50 нм. Таковой подход разрешает добиться практически ядерной точности изготавливаемых структур.
Рис. 1. Нанонити под микроскопом
Говоря о преимуществах нового способа, учёные подмечают, что применение электронного пучка трансмиссионного микроскопа разрешает визуализировать структуру по мере изготовления в настоящем времени. Это разрешает создавать структуры с ровными (на ядерном уровне) поверхностями и хорошей воспроизводимостью. Помимо этого, эта разработка разрешает создавать контакты, имеющие фактически нулевое электрическое сопротивление, между структурами и подводящими проводами.
Потенциальные применения способа очень бессчётны, потому, что он разрешает создавать много разных наноструктур. До тех пор пока все структуры были изготовлены «вручную»: электронный пучок наводился конкретно человеком-оператором. Компьютерное управление процессом разрешит добиться ещё более сложности структур и высокой точности.
Василий Артюхов
