بخش سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS)
مرحلـه 3 ( در معـرض گذاشـتن حکـاکی نـوری و توسعه آن : (photolithography Exposure,and Development)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: در تهیه و ساخت سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) مقاومـت نـوری ماننـد یـک ماسـک حکـاک نـوری ( ماسک نوری ) در معرض نور فرابنفش قرار می گیرد . این ماسک نوری راه نور را مسدود کـرده و الگـویی را برای تضمین نقشه برداری سطح مطلوب تعریف مـیکند.
در ساختار سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) ماسکهای نوری معمـولا بـا اسـتفاده از سـیلیس گداخته و شفافیت نوری که در معرض طـول مـوج ،پهنی و انبساط گرمایی تا حد مؤثر قرار مـی گیرنـد ،ساخته می شود . روی یک سطح شیشه یا ( کوارتز ) یک لایه کدر به عنوان نمونـه گذاشـته مـی شـود . (معمولا لایه کروم با ضخامت صدها آنگستروم ) . یک ماسک نوری بر اساس شکل مـورد نیـاز پوسـته پلـی سیلیکونی تولید می شـود. نقـشه بـرداری سـطح بـه وسیله ماسک تعیین می شود. مقاومت نـوری سـپس ایجاد می شود.در ساختار سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS)یک مقاومت نـوری مثبـت ، نـور ، وزن ملکولی مقاومت نوری را کم کرده و ایجاد کننده مقاومـت نــوری بــه طــور انتخـابی مــواد دارای وزن مولکولی پایین ترین را حذف می کند
در تهیه و ساخت سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) بهینه سازی معماری مدارهای نوری چند عنصری و چند فناوری سنتی با استفاده از رفتار نوری منحصر به فرد نانو نوری امکان پذیر است."یکپارچه سازی خود" یکپارچه را می توان با لایه بندی یکی از دیگر برای ایجاد جلوه های نوری کلی به دست آورد.ادغام فضایی را می توان با سازماندهی توابع مختلف نوری در یک ساختار آرایه از طریق تکرار الگوی نانو انجام داد.ادغام ترکیبی با افزودن یک لایه (ها) نانو نوری به مواد نوری کاربردی حاصل می شود.
بررسی ساختار شکاف باند ادوات نانو الکترونیک و سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) علاوه بر معرفی روشی برای تحقیق در مورد عملکرد سیستم های یک بعدی، امکان بهبود خواص الکتریکی-نوری قطعات الکترونیکی را مهیا ساخته است.ادوات مبتنی بر مواد آلی به دلیل پیوندهای سست بین ملکولی در نانو الکترون های ایجاد شده از آنها، تا حد زیادی به لحاظ مکانیکی، می توانند انعطاف پذیر باشند. برخلاف این مواد آلی، مواد معدنی مانند سیلیکن، ژرمانیوم و گالیوم آرسناید تنها در حالات کریستالی قابلیت استفاده در ساختار ادوات الکترونیکی به خصوص سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) را دارند که در این حالت نیز پیوندهای کوالانسی، انعطاف پذیری را در آنها غیر ممکن می سازد. خواصی مانند استحکام، انعطاف پذیری، رسانایی الکتریکی، خواص مغناطیسی، رنگ، واکنش پذیری و غیره. شروع تغییر خواص مواد با کوچکسازی آن بیش از هر چیز به نوع ماده و خاصیت مورد نظر بستگی دارد. به عنوان مثال با کوچک شدن ابعاد یک نانو ماده در ساخت سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS)، عموما برخی از خواص مکانیکی مواد مانند استحکام بهبود مییابد. این افزایش استحکام تنها در محدوده چند نانومتر اتفاق نمیافتد و ممکن است استحکام مادهای چند ده و حتی صد نانومتری نیز بسیار بیشتر از ماده توده ای بزرگ مقیاس باشد. از طرفی تغییر برخی خواص همانند رنگ و خواص مغناطیسی ممکن است در ابعاد تنها چند نانومتر رخ دهد. علاوه بر این دو مورد، حالت تراز های انرژی الکترونهای اطراف هر اتم و همچنین تعداد الکترونهای لایه ی آخر آن نیز در تعیین خواص آن اتم یا ماده تاثیرگذار است. این ویژگی میتواند نقشی تعیین کننده در ساز و کار ترکیب شدن آن ماده خواص شیمیایی در ساخت و تهیه سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) داشته باشد. برای مثال خواص یک یون فلزی با اتم آن فلز متفاوت است. تا کنون نقش سه عامل عدد اتمی، عدد جرمی و آرایش الکترونی ماده در تعیین خواص الکترون های نانو ساختار مواد تاثیر گذار میباشد. خواص ماکروسکوپی یک ماده همانند نقطه ذوب، نقطه جوش و رسانایی الکتریکی، از طریق مطالعه نمونه ای که به قدر کافی برای اندازه گیری در شرایط معمول نانو ذرات صورت میپذیرد. این امر برای تمامی مواد درست نیست ، هنگامی که اندازه مواد کاهش یافته و به ابعاد نانومتری میرسد، ممکن است رفتار و خصوصیات کاملاً متفاوتی نسبت به همان ماده در ابعاد بزرگ دیده شود.چنانچه ماده ای با ساختار شکاف باند ادوات نانو الکترونیک و سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) با مقیاس چند ده متری را کوچکتر کرده و به ابعاد میلیمتری برسانیم، هیچ تغییری در نقطه ی ذوب، رنگ و خواص مغناطیسی آن ایجاد نمیشود، اما این تغییر در هنگام کوچکتر کردن ماده تا ابعاد نانومتری دیده میشود و تعداد اتمهای سطحی در مواد با مقیاسهای بزرگتر از نانومتر ، بسیار ناچیز است، اما با ورود به دنیای نانومتری، مقدار این اتمها نسبت به کل اتمهای ماده، بسیار زیاد میشود.
نتیجه گیری :
در تهیه و ساخت سیستم های (نانو و میکرو اِلکترومکانیکال MEMS) مقاومـت نـوری ماننـد یـک ماسـک حکـاک نـوری ( ماسک نوری ) در معرض نور فرابنفش قرار می گیرد . این ماسک نوری راه نور را مسدود کـرده و الگـویی را برای تضمین نقشه برداری سطح مطلوب تعریف مـیکند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک