Новая техника позволит уменьшить характерные размеры наноструктур на 45%
 Схематичное изображение процесса, предложенного учеными для производства образцов с определенной наноструктурой на поверхности. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Зачастую, экспериментальные возможности по исследованию наноструктур упираются даже в не в измерительные техники, а в способы производства самих образцов. До настоящего момента для создания необходимых поверхностей с нанорельефом ученые пользовались электронно-лучевой литографией или фокусировали на образце поток ионов. Однако, подобные методики обладают целым рядом недостатков (помимо очевидной дороговизны); в частности, они не позволяют создавать достаточно больших по площади образцов. Другие разновидности литографии обеспечивают возможность работы с большими площадями, но ограничены в возможностях (в разрешении итогового образца или форме наноструктур).
Для решения этой проблемы, используя положительные качества существующих методик, группа ученых из Северо-Западного Университета (Northwestern University) предложила новую технику, названную SANE (solvent-assisted nanoscale embossing). Предложенный ими способ производства одновременно решает 3 проблемы, традиционно связанные с наномасштабами: позволяет изменять плотность создаваемых на поверхности наномножеств, сокращает характерные размеры формируемых структур до 45% и позволяет изменять симметрию получаемых образцов (относительно симметрии используемого шаблона).
Детально описание техники приведено в статье в журнале Nano Letters. Ключ к методике в том, что все проблемы могут быть решены с помощью одного и того же образца. Ученые доказали на эксперименте, что они могут создавать результирующие множество с плотностями как меньшими на 75%, так и большими на 300%, чем плотность используемого «шаблона», применяя при этом различные вспомогательные растворы. Кроме того, при сохранении расстояний между отдельными элементами наноструктуры на поверхности можно уменьшать характерные размеры отдельных «точек», а также изменять их плотность.
Разработанная техника оказалась хорошо повторяемой и дешевой в реализации. В качестве оценки стоимости производства ученые приводят цифры в 100 долларов США за фрагмент поверхности с наноструктурой диаметром в 6 дюймов. Методика уже сейчас может найти применение в создании не дорогих и, в то же время, больших по площади образцов и элементов приборов для применения в плазмонике, солнечных батареях и устройствах хранения данных.
Также по теме:
- Повышение эффективности солнечных батарей при помощи 3D наноструктур
- Предложен новый способ создания поверхностных наноструктур с настраиваемой симметрией
Источники: