
- •Физические эффекты в туннельно - зондовой нанотехнологии
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Сканирующий туннельный микроскоп
- •1.1. Принцип работы сканирующего туннельного микроскопа
- •1.2. Устройство сканирующего туннельного микроскопа
- •2. Создание наноструктур с помощью проводящего зонда
- •2.1. Физические эффекты, протекающие в системе зонд-подложка
- •2.2. Формирование наноразмерных структур
- •Заключение
- •Библиографический список
Заключение
В настоящее время сканирующая зондовая микроскопия – это бурно развивающийся метод исследования поверхности с высоким пространственным разрешением и мощный инструмент для решения задач нанотехнологии – технологии создания приборных структур с субмикронными размерами.
Принцип действия СТМ настолько прост, а потенциальные возможности так велики, что невозможно предсказать его воздействие на науку и технику даже ближайшего будущего.
Следует ожидать прорыв в создании устройств со сверхплотной записью информации методами ТЗН.
Развитие нанотехнологии возможно окажет даже более сильное влияние на жизнь общества, чем использование микроэлектроники и интегральных схем, поскольку нанотехнология затрагивает значительно большее число отраслей промышленности и направлений в науке, чем электроника.
Недостатком методов бесконтактной модификации рельефа поверхности подложек за счет электростатических сил является дальнодействующий характер этих сил.
Электронно-стимулированное осаждение или травление. Это один из первых примеров обратимой записи и стирания бита информации столь малых размеров. Для записи информации можно использовать метод осаждения материала из газовой фазы (металлоорганики).
В методе массопереноса с помощью острия, уход частиц вследствие десорбции приводит к расходу материала и соответствующему изменению геометрии острия, а также режимов работы источника. Поэтому необходимо их восполнение, что может быть осуществлено путем поверхностной диффузии из резервуара, расположенного недалеко от вершины острия. Значительные успехи были достигнуты при использовании золотого острия так, как оно имеет низкий порог для полевого испарения и не окисляется на воздухе, что существенно повышает ценность этого метода. То есть произвести полевое испарение на воздухе.
Таким образом, возможность применения в туннельно-зондовой нанотехнологии плотностей токов до 109 А/см2 и полей до 108 … 109 В/см и управление ими позволяет использовать СТМ для создания наноструктур на поверхности подложек.
Основными факторами, определяющими процессы туннельно-зондовой нанотехнологин, являются: сверхбольшие плотности токов (до 109 А/см2) и их электродинамическое воздействие; локальные электрические поля (108...109 В/см), сравнимые с внутримолекулярными и внутриатомными; возможны и внешние инициирующие воздействия (например, лазерное излучение и др.); сверхплотные локальные потоки тепла, вызванные протекающими токами.
При взаимодействии ускоренных электронов с твердым телом может происходить множество взаимосвязанных процессов, приводящих к необратимым изменениям в локальной приповерхностной области образца, которые не описываются в общем случае простыми соотношениями и должны рассматриваться в каждом конкретном случае.
СТМ позволяет реализовать при наличии специальным образом подобранных технологических носителей высокой чистоты концепцию атмосферной нанотехнологии, причем полученные результаты не уступают по многим параметрам результатам, полученным методами нанотехнологии в глубоком вакууме.
Можно с уверенностью сказать, что в этом столетии нанотехнология станет стратегическим направлением развития науки и техники, что потребует фундаментальной перестройки существующих технологий производства промышленных изделий, лекарственных препаратов, систем вооружений.