-сурет. Тікбұрышты наноқұрылымдардыдың бірізділігі

өлшемдерді кішірейтудің ең шектіжағдайы кванттық нүктелер деп аталады. Ультракіші масштабта заттыңкванттық-механикалық табиғаты өзгеріске ұшырайтындығына байланысты бұл үш типті құрылымдарға «кванттық» теңеуі жалғанады.1.20-суретте тікбұрышты геометрия үшін өлшемдердің кішіреюі бейнеленген. 1.21-суретте дәл осы үдеріс қисық сызықты геометрия үшінкөрсетілген.

Наноқұрылымдарды алудың «төменнен-жоғарыға» деген атқа ие

болған бір концепциясы жеке атомдар мен молекулаларды реттелгенқұрылымға біріктіруден тұрады. Бұл жуықтауды өздігінен жинақталунемесе бірқатар каталитикалық химиялық реакциялар нәтижесіндежүзеге асыруға болады. Мұндай үдерістер биологиялық жүйелерде,мысалы, ферменттер деп аталатын катализаторлар аминоқышқылдардыжинақтап тірі ағза ұлпаларын түзеді.

Наноқұрылымдар түзілуінің кері концепциясы «жоғарыдан-төменге» деп аталады. Мұндай жуықтау макромасштабты нысан немесекұрылым өлшемдерін кішірейтуге негізделген. Осындай кең таралғанүдеріс литография деп аталады. Бұл әдіс сәулеге сезімтал кабатпенжамылған үлгіні шаблон арқылы сәулелендіруге негізделген. Оданкейін шаблон алынып тасталады да, беткі қабатта химиялық өңдеулерарқылынаноқұрылымдар түзіледі. Әдетте сезімталқабаттың қосылысыретінде молекулалық массасы 10⁵ пен 10¹⁰ г/моль аралығындағы полиметилметакрилат [С₅.O₂.Н₈.]₀, полимері қолданылады. 1.22-суретте литография үдерісі кванттық шұңқырдан кванттық сым немесе нүкте алу GaAs

қ
абаты мысалында көрсетілген. Бұл үдерістің негізгі сатылары1.23-суретте келтірілген 1.22-сурет. (а)-табақшадағы галлий арсенидінің кванттық шұңқыры; (б)- литография әдісімен алынған кванттық сым және кванттық нүкте.

Бастапқыда үлгі резист деп аталатын радияцияға сезімтал қабатпен капталады (1.23-сурет), сосын оны электронды ағынмен наноқұрылым түзілу керек аймақта сәулелендіреді. Бұл үдеріс маска арқылы (1.23 6-сурет) немесе қажетті орындарға ғана түсірілетін электронды ағынмен сканирлеу арқылы жүзеге асырылуы мүмкін. Сәулелендіру сезімтал қорғалмаған орындарды химиялық түрлендіреді және олар арнайы таңдалып алынған айқындағышта ерігіш болады. Сонымен, үдерістің үшінші сатысы сәулеленген аймақтардың қабаттарын химиялық өңдеуден тұрады (1.23 в-сурет). Төртінші сатыда (1.23 г-сурет) алдыңғы сатыдағы сезімтал аймақта түзілген шұңқырларға маска қапталады. Бесінші сатыда (1.23 д-сурет) сезімтал қабаттың қалдықтары жойылады. Алтыншы сатыда (1.23 е-сурет) бастапқыда кванттык шұңқырды алу үшін. қапталған қабаттың маскамен жамылмаған бөліктері химиялық өңдеу арқылы жойылады. Соңында, өңдеу маскасы жойылып, қажетті кванттық құрылым қалады (1.23 ж-сурет). Ол құрылым кванттық сым немесе нүкте болуы мүмкін (1.22 6-сурет). Литография барысында электрондар, бейтарап атомдар (мысалы, Li, Nа, К, Rb, Сs) ағындары және иондар ағыны (Ga⁺) немесе УК немесе рентген диапазонындағы электромагнитті сәулелер қолданылуы мүмкін.