Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
Нанотехнологии на основе СТМ
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
| 2.9.2. Нанотехнологии на основе СТМ
Манипуляция атомами и молекулами осуществляется: 1.Силами Ван дер Вальса, или короткодействующими силами химической связи на близких расстояниях. 2.Кулоновскими силами электрического поля (в туннельном зазоре в области острия создаются поля до 8 10 / В см ), достаточными для вырывания атома с поверхности. 3.Неупругим туннелированием электронов. При столкновении с атомами поверхности туннелирующие электроны вызывают электронное или колебательное возбуждение молекулы, что может сопровождаться десорбцией, диссоциацией, или изменением конфигурации молекулы. Горизонтальное перемещение атомов за счет взаимодействия зонда с атомами поверхности. Схема перемещения приведена на рис. 2.17.а. Рис. 2.17. а) схема перемещения атома адсорбата по поверхности подложки. [6]. б) аббревиатура «IBM» выполненная методом перемещения атомов ксенона на поверхности пластины никеля. Зонд помещается над выбранным атомом адсорбата (положение 1) и подводится к нему на такое расстояние 2, чтобы сила притяжения атом к зонду была достаточна для следования атома за зондом. Далее зонд с атомом перемещается до заданного положения 3. Затем зонд поднимается положение 4, атом остается на новом месте поверхности. Так было написано название «IBM» атомами ксенона на поверхности кристалла никеля. Высота каждой буквы 5 нм . Скорость движения зонда 4 нм/сек . Температура 4 К . 119 Рис. 2.18. Внизу а) стадии сборки «атомного загона», б) загон в завершенном виде внутри видны дифракционные кольца. Другой пример атомной сборки – «квантовый загон» для электрона. см. рис. 2.18.б. Загон образован 48 атомами железа на поверхности пластинки кремния. Радиус кольца из атомов железа-7,3 нм . Концентрические кольца внутри загона - стоячие волны де Бройля электрона захваченного этой ловушкой. Светлые кольца соответствуют максимумам интенсивности волн де Бройля. Нанолитография на основе СТМ . В нанотехнологиях с применением СТМ производится локальная модификация поверхности в нанометровом масштабе посредством локального воздействия зондом на поверхность. Используются различные процессы взаимодействия зонда с поверхностью. Эти процессы происходят при следующих условиях: -Наличия локальных электрических полей с напряженностью 10 8 В/см. в областях 20 нм на поверхности. -Высокие плотности токов электронной эмиссии с острия >10 8 А/см 2 . -Локальным разогревом подложки сверхплотным электронным пучком. -Полевое испарение атомов с зонда или подложки под действием электрического поля. -Локальные химические реакции в газовых или жидких средах. жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|