Бүгінде әлемдік ғылым мен техникада «сыни» бағыттар қалыптасты. Ол – микроэлектроника және микротехнология. Бұл бағыт ғылыми жаңалықтарға арқа сүйейтін өнеркәсіп салаларының бәсекеге қабілеттілігін айқындайды.
ХХ ғасырдың екінші жартысынан бастап микроөлшемдер ғылыми-техникалық прогресті қамтамасыз етуде басымдыққа ие болды. Қазіргі уақытта осы саладағы технологияның дамуы субмикрондық өлшемге жетіп, нано деңгейіне өтті. Ал осы «нанотехника» терминін 1974 жылы жапон ғалымы Н.Танигучи ұсынған болатын.
Бір кездері жапон ғалымы енгізген термин қазіргі таңда ғылымның ең өзекті бағытына айналып үлгерді. Оның нәтижесін өміріміздің барлық салаларынан көріп жүрміз. Мәселен, ҚазҰУ ғалымдары нанотехнологияның көмегімен тауардың түпнұсқа екенін дәлелдейтін голограмма дайындаумен айналысады. Университетіміздегі Ашық түрдегі ұлттық нанотехнологиялық зертхана мамандары аталмыш жоба барысында электрондық-иондық литография секілді қазіргі заманғы технологияларды пайдаланып отыр. Осы арқылы елімізде әртүрлі беттерде кескіндер мен бедерлер қалыптастыру қолжетімді бола түсті. ТМД елдерінде мұндай технология көп кездеспейді, яғни әлі жолға қойылмаған десек, артық айтпаған боламыз.
– Бүгінде тауардың немесе өнімнің қолдан жасалған, яғни фабрикат түрлерін жасау жиі кездеседі. Сондықтан осындай технологиялардың көмегімен тауардың түпнұсқа екенін дәлелдейтін белгілер салуға болады. Біз электрондық-иондық литографияны түрлі түсті микро және нанобеттерде өзімізге қажетті жазулар немесе кескіндерді электронды шоқ арқылы, сканерлеуші электронды микроскоп және атомдық-күштік микроскоп арқылы жұмыс барысында қажетті үлгілерді алуға болады. Мысалы, полимерлерде өзімізге қажетті белгілерді ойып ала аламыз. Плазмалық өңдеу және тозаңдату секілді әдістер арқылы түрлі түсті құбылмалы глограммаларды алу мүмкіндігі туады, – дейді Ашық түрдегі ұлттық нанотехнологиялық зертхана директоры Мұхит Мұратов.
Бұл жобаның бәсекеге қабілетті болуына бірден-бір себепкер болып отырған – голограммадағы кескіннің қанықтығы. Әрі жылу әсерін қолданбау және жұмыс барысында 1-150 мкКл/см2 деңгейінде төмен дозада әсер ету рельефті немесе басқа да кескінді салуға кететін уақытты қысқартады.
– Өлшемдері туралы аз-кем айта кетер болсам, ең кемі 10 нанометрден бастап, 500 нанометрге дейінгі өлшемдегі көзге көрінбейтін белгілерді бұйымдардың бетіне түсіре аламыз. Кейін ол белгілерді сырттан сәулелендіру немесе қыздыру арқылы көруге болады. Әрине, оған арнаулы аспаптар, қондырғылар қажет. Бұл технологиялар заттың қауіпсіздігін қамтамасыз етіп қана қоймай, оны қолдан жасау мүмкіндігін шектейді, – дейді Мұхит Мұхаметнұрұлы.
Тиын шығаратын немесе зергерлікпен айналысатын мекемелерде осы секілді жасырын белгілерді пайдаланады. Жоба авторларының айтуынша, бұл өнертабыс нанолитография саласына тікелей қатысты. Сол себепті монета сарайларында голографиялық қорғаныш кескін ретінде немесе фотолитографияда маска түрінде, одан бөлек, құбылмалы голограмма голографиялық торкөздер мен интегралды схема жасауда қолдануға болады.
– Полиметил-метакрилат резисті, яғни полимер бетіне электрондық сәулемен кескін жасаймыз. Мұны алюминий секілді басқа да металдардың бетіне ойып істеуге де болады. Электрондық литографияның түпкі құрылымына келер болсақ, бетіндегі фоны мен жазудың айырмашылығы – оның қараңғы немесе ақшыл түсті болуында. Оны электрондық шоқтың дозасын басқару арқылы реттейміз. Мысалы, 1 шаршы сантиметрге 150 микрокулон арқылы энергия көзі жұмсалады. Кремний бетіне алюминиймен жазуға немесе керісінше, алюминий бетінде кремниймен жазуға болады. Тәжірибе барысында біз түстің қанықтылығын бақылауда ұстап отырамыз. Оның барлығы сәулелендірудің дозасы мен уақыттың ұзақтығына байланысты, – дейді Мұхит мырза.
Бұл әдістің дәстүрлі литографиядан айырмашылығы – затпен түйістірмей-ақ бедерлер жасауға болады. Мәселен, баспа әдісі арқылы заттың бетіне із қалдырып жасалады. Бірақ, маманның айтуынша, мұндай әдісте қолданылатын қатты мөртаңба 10 рет қолданған соң, әрі қарай пайдалануға жарамсыз болып қалады. Біздің технологияның өнімділігі жоғары әрі белгі салынатын бетпен түйіспейтіндіктен, қолдану мерзімі де ұзақ.