1. Методы получения нанообъектов. Наносборка.

Укладка атомов на кристаллической поверхности произво­дится при помощи зонда сканирующего туннельного микроско­па или других зондовых нанотехнологических установок (на­пример, «Луч-2»), в которых осуществляется захват атомов, координация их в необходимом месте и прикрепление к подлож­ке , так называемый туннельно-зондовый массоперенос.

Поатомная сборка может применяться для построения двумерных и трехмерных наносхем , получения шаблонов и штампов для массового производства различных наноматериалов и наномеханизмов.

Из-за низкой производительности , трудности постро­ения трехмерных структур, а также необходимости охлажде­ния подложки жидким гелием и поддержания высокого вакуу­ма туннельно-зондовая манипуляция не может пока считаться технологией, пригодной для крупномасштабного производства наноструктур. Однако данный метод позволяет направленно (!) конструировать различные наноструктуры и имеет широкие перспективы в будущем при условии увеличения производи­тельности установок.

Интенсификация получения наноструктур связана с приме­нением уже созданных многозондовых систем (пластинка с не­сколькими тысячами зондов, укрепленных на ней) или с исполь­зованием газообразных компонентов.

2. Метод молекулярных пучков (молекулярные пучки малой интенсивности)

Сущность метода состоит в том, что компактный источник, на­гретый до высокой температуры в вакууме (не более 10~³—10~⁴ Па), испускает атомы (молекулы) или их кластеры, которые конден­сируются на подложке. Обычно испаряемое вещество помеща­ют в нагревательную камеру с отверстием (диафрагмой), через которое испарившиеся частицы вещества попадают в вакуумное пространство, где и происходит формирование молекулярного пучка, частицы которого движутся практически пря­молинейно. Вследствие соударений частиц «вдогонку» их длина сво­бодного пробега в молекулярном пучке оказывается ненамного больше таковой в газе той же плотности. Если проводить испа­рение вещества в режиме, когда нет столкновений между испа­ренными частицами в пространстве диафрагмы, то истечение частиц из нагревательной камеры будет эффузионное, а образу­ющиеся частицы будут иметь меньшие размеры.

Размер наноструктур. Метод позволяет получать метал­лические монослои толщиной 5-100 нм.

Регулирование. Применение различных диафрагм и варьи­рование температурой нагрева исходного материала позволяют управлять интенсивностью пучка, а следовательно, и размером частиц.

Модификации метода отличаются способом подвода теплоты к исходному материалу: джоулевое тепло (резистивный нагрев), индукционный и ВЧ-нагрев, оптический (лазерный), электрон­но-лучевой. Последние три способа нагрева допускают бести­гельный вариант испарения, что повышает чистоту .конденсата.

Комбинация этого метода с термолизом позволяет прово­дить осаждение на разогретую поверхность продуктов разложе­ния пара термически нестабильного летучего вещества.

Достоинства. С помощью метода можно формировать мно­гослойные эпитаксиальные покрытия и различные рисунки на поверхности при использовании масок. Метод характеризуется достаточной регулируемостью и возможностью контроля струк­туры и состава в момент получения.

Недостатки. Необходимо создание в камере глубокого или сверхглубокого вакуума, малая производительность.

Применение. В промышленности используется для полу­чения оптических и проводящих покрытий, в микроэлектрони­ке - для локальной кристаллизации на выбранных участках и получения гетероструктур.