نانو لیتوگرافی پروب اِسکن (SPL) با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) در ساخت اَدوات و اَفزاره های نانو الکترونیک (دکترای نانو _ میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : نوک میکروسکوپ تونلی روبشی یا (STM) و یا میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) نه تنها قابلیت تصویر برداری تا وضوح اتمی ، بلکه قابلیت های نانو ساختار را با چنین وضوح عالی ارائه می دهد. یک مثال پارادایمی ساختن یک کوره با دستکاری تک تک اتم ها بر روی سطح با استفاده از نانو لیتوگرافی پروب اسکن میباشد.
اگر چه سرعت ساخت چنین چیزی اخیراً بهبود یافته است ، این یک فرایند با مشکلات بزرگ در مقیاس بندی و ادغام با صنعت نیمه هادی است. استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی برای اسکن لیتوگرافی کاوشگر نانو لیتوگرافی پروب اسکن نیز از مشکلات مربوط به توان رنج می برد ، اما با توجه به الزامات کمتر سختگیرانه این تکنیک ، مناسب تر از میکروسکوپ تونلی روبشی برای این کار است: بدون شرایط خلاء فوق العاده بالا ، سطح رسانا یا کنترل بسیار خوب فاصله بین نوک به نمونه مورد نیاز است. نانو لیتوگرافی پروب اسکن بر اساس میکروسکوپ تونلی روبشی می تواند از طریق مکانیسم های مختلف انجام شود و طیف گسترده ای از امکانات را ارائه می دهد. بنابراین ، نوک میکروسکوپ نیروی اتمی می تواند تغییرات موضعی در ترکیب ، ارتفاع یا خصوصیات فیزیکی/شیمیایی سطوح از طریق اثرات حرارتی ، اثرات مکانیکی ، رسوب گذاری ، اثرات شیمیایی و غیره ایجاد کند.در واقع یک تکنیک مشتق شده که بسیار محبوب شده است نانو لیتوگرافی دیپ-قلم است که در آن نوک جوهر های خاصی را با وضوح عالی در مکان های مورد نظر قرار می دهد.
نانو لیتوگرافی پروب اسکن، به ترتیب ، از یک یون متمرکز یا یک پرتو الکترونی برای تفکیک یک گاز پیش ساز استفاده می کنند ، تکنیک های نانو لیتوگرافی افزودنی مستقیم هستند که اجازه رشد مواد خاص را در مکان های مورد نظر بدون نیاز به مقاومت می دهند. آنها را می توان در بسترهایی که برای پردازش های مقاومتی مانند نوک های کنسول مناسب نیستند ، استفاده کرد خلوص مواد ذخیره شده توسط نانو لیتوگرافی پروب اسکن می تواند یک مسئله باشد و در مورد روشهای تصفیه در طول یا پس از رشد برای رشد ساختار های سه بعدی با وضوح جانبی بسیار بالا مناسب هستند.به عنوان تکنیک های متوالی ، نانو لیتوگرافی پروب اسکن ذاتاً کُند هستند و برای نانو الگو های بزرگ مناسب نیستند. تحولات اخیر با استفاده از دمای برودتی برای متراکم کردن ماده پیش ساز ، سرعت رشد را چند مرتبه افزایش می دهد ، این تکنیک ها با نام های نانو لیتوگرافی پروب اسکن شناخته می شوند.به طور کلی کاربرد های نانو لیتوگرافی پروب اسکن به طور کلی به ویرایش مدار و تعمیر ماسک در صنعت نیمه رسانا و حفاظت از تصویر برداری مقطعی و آماده سازی و نمونه سازی ، همین طور ساخت نانو سازها در زمینه های فناوری نانو مرتبط است.
نتیجه گیری :
نوک میکروسکوپ تونلی روبشی یا (STM) و یا میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) نه تنها قابلیت تصویر برداری تا وضوح اتمی ، بلکه قابلیت های نانو ساختار را با چنین وضوح عالی ارائه می دهد. یک مثال پارادایمی ساختن یک کوره با دستکاری تک تک اتم ها بر روی سطح با استفاده از نانو لیتوگرافی پروب اسکن میباشد.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک