3.1 Сканирующая зондовая микроскопия
3.3 Самоорганизация наночастиц
3.4 Проблема образования агломератов
4.3 Наномедицина и химическая промышленность
4.4 Компьютеры и микроэлектроника
6 Отношение общества к нанотехнологиям
6.1 Реакция мирового сообщества на развитие нанотехнологий
6.2 Реакция российского общества на развитие нанотехнологий
6.3 Нанотехнологии в искусстве
Исследовательская лаборатория
Изображения формируются по мере проплывания кремниевой иглы над исследуемой поверхностью. Качество и природа покрытия иглы могут существенно расширить диапазон возможных применений, вплоть до использования АСМ при получении литографических масок в электронной промышленности с толщиной элементов не более 10 нм, то есть за пределами досягаемости для традиционных процессов, таких как
Принципиальная схема работы сканирующего атомно-силового микроскопа. Изменения уровня кронштейна, вызванные движением иглы над наноразмерными неровностями, отклоняют лазерный импульс, что фиксируется детектором. (Илл. University of Wisconsin.) |
Учёные давно мечтали о подобной возможности использования АСМ-иглы. К сожалению, красивую в теории картинку нельзя было реализовать из-за слишком быстрого износа кремниевой иглы при её движении над поверхностью.
Традиционно дополнительную устойчивость игле и снижение её износа обеспечивает нанесение алмазного покрытия. Но в некоторых случаях такая защита может оказаться удивительно нестабильной: при нагреве до 400 ˚С это покрытие попросту сгорает. Это как раз и есть тот самый случай, который необходим IBM в её
Исследователи решили попробовать в деле
Покрытая карбидом кремния игла сканирующего атомно-силового микроскопа нагрета до 800 ˚С, что приводит к её свечению. (Фото IBM Zurich.) |
Правда, для реализации задумки IBM пришлось начать с разработки оригинальной технологии нанесения SiC-покрытия. Для решения этой задачи были привлечены учёные из
Процесс нанесения SiC-покрытия включает в себя имплантацию углеродных ионов в материал кремниевой иглы. Вокруг тонкой иглы создаётся плазма, содержащая ионы углерода, затем при приложении высокого напряжения происходит встраивание углеродных ионов в поверхность. Следующий шаг заключается в нагреве полученной иглы, утыканной многочисленными углеродными ионами, до 1 100 ˚С — температуры, которая необходима для того, чтобы заставить ионы углерода реагировать с соседними атомами кремния, образуя тонкую пленку карбида кремния. Причём, по словам учёных, толщина покрытия составляет всего 15–18 нанометров.
Однако некоторым отрезвляющим бризом звучат слова