칼 Zeiss에게서 헬륨 이온 현미경 플러스 오리온을 사용하는 Graphene Nano 리본의 모방 및 검사

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응용

배경

graphene의 2차원 전자 속성은 지휘자, 트랜지스터, 양 점, 분자 스위치, 또는 그밖 장치로 기능에 그것을 위한 잠재력을 제출합니다. graphene가 비행기에서 약한 바인딩을 보여주기 때문에, 유도는 graphene가 기질과 접촉하여 이고 또는 자유 공간에서 중단된다는 것을 필수적으로 2차원 입니다. 유도 경로의 옆 금고는 이 속성을 설계하기 위하여 필요합니다. 1 잠재적으로 중요한 금고는 semiconducting nanoribbon입니다. 리본 폭이 20 nm 이하 줄이는 때, bandgap는 높은 온-오프 유동 비율에 트랜지스터의 생산을 위한 문을 여는 실내 온도 열 에너지의 위 증가합니다.

도전

방법은 필요합니다 충분히 리본 요구한 bandgap를 열매를 산출하는 양 금고를 만들기 위하여 소폭을 만드도록. nano 리본으로 graphene를 모방하기 위하여 이용된 기술의 많은 것에 결점이, 그러나, 있습니다. 저항하 기지를 둔 석판인쇄술은 폭에 있는 나노미터의 약간 10에서만 리본 작성을 아래로 설명했습니다. 이 프로세스는 또한 여분 청소 단계를 요구하는 graphene에 그것이 잔물결이 일는 원인이 되는 잔류물을 남겨둡니다. 이 방법은 독립 구조로 서있는 graphene, 어느 쪽이든에 실행 가능하지 않습니다. 검사 탐사기 방법은, 높은 공간적 해상도를 제안하고 있는 동안, 느리 - 또한 독립 구조로 서있는 graphene에 사용될 수 없습니다. 전통적인 LMIS 기지를 둔 거짓말로 맷돌로 가는 이온은 소폭을 만들 수 있지 않 충분한 구조물 또한 층에 중요한 손상을 만들지 않습니다.

해결책 플러스 ORION®

헬륨 이온 현미경 검사법은 (HIM) graphene에서 만든 패턴을 검열하기 위하여 높은 지상 감도에 높은 정밀도 모두 이온 기계로 가공 및 이하 나노미터 해결책 화상 진찰을 실행하는 기능을 제안합니다. Nano 리본은 양 금고 정권으로 깊은 곳에서 얻고 또한 아주 긴 종횡비를 유지하는 충분히 기계로 가공한 소폭일 수 있습니다. graphene를 통해서 선반에 복용량은 높이의 전형적인 심상을 위해 필요로 한 그것 보다는 2개의 크기 순서입니다, 그래서 모방하기 전후 현미경에서 graphene 기지를 둔 시스템 심상에 non-destructively 가능합니다 직접. 간단한 맷돌로 가는 패턴은 소프트웨어 인터페이스 플러스 ORION®로 만들 수 있습니다; 더 복잡한 전략을 위해, 석판인쇄술 패턴 발전기는 光速 조타의 통제를 주어질 수 있습니다. 우리는 그를 강조해서 아래에 이 기능을 실행된 연구 설명합니다.

ORION® 플러스

Nano 리본 제작은 싱가포르의 국제적인 대학에 박사에 의해 다니엘 Pickard 실행되었습니다. 중단된 graphene에 접근이 있기 위하여는, 소집이 3개의 µm 직경 오목면의 식각되었었던 지상 산화물의 300 nm를 가진 실리콘 박편에는 이용되었습니다. 층 간격 (i.e graphene)를 골라내는 아래로 석묵 혈소판은 벗겨짐 방법으로 예금되었습니다. 광학적인 방해는 층 조사를 결정하고 특히 graphene 지역을 확인하기 위하여 이용되었습니다. nano 리본의 직접 이온살 쓰기는 나노미터 패턴 세대 시스템 (JC Nabity 석판인쇄술 시스템, Bozeman, 몬태나에서 NPGS,)와 더불어 30 keV 光速 에너지에 헬륨 光速를, 전형적으로, 제시해서 달성되었습니다.

숫자 1.는 헬륨 이온 맷돌로 갈아서 만든 nano 리본을 중단했습니다. 좌측: 넓은 20 nm. 권리: 넓은 10 nm.

숫자 1은 시스템을 구상하고 2개의 nano 리본 제작의 결과를 보여줍니다. 심상은 기질에 있는 오목면의 한의 포괄적인 전망, graphene의 1-3개의 층으로 이 경우에는 엄호해입니다. 좌측에 300 nm 긴 리본은 오목면에 중단된 그것의 길이의 220 nm와 더불어, 만들었습니다. 그것의 폭은 11의 중단된 종횡비를 주는 20 nm 이기 위하여 프로그램되었습니다: 1. 프로그램한 폭은 심상에서 관찰된 회색 수준의 절반 최대에 가득 차있는 폭과 조화하여 입니다. 오른쪽 리본은 중단된 240 nm가 오래 350 nm, 입니다. 그것의 폭은 24의 중단한 종횡비를 주는 10 nm 입니다: 1. 아주 편리하게, 만든 구조물은 그(것)들을 기계로 가공하기 위하여 이용된 동일 光速에 의하여 좋은 신호에 imaged 일 수 있습니다. 현미경에서 강한 지상 신호는 관측에 의해 혈소판이 이 간격에 거의 불투명하다 확인됩니다. 리본의 중단한 부분과 기질에 그것 사이 대조 수준은 다만 17%년입니다. 그 같은 긴 구조물을 만드는 기능에, 근원 사이 nano 리본을 모방하는 것이 가능하 그 후에 하수구는 기능 시험 장치를 만들기 위하여 접촉합니다.

숫자 2. nano 리본 맷돌로 가는 전략의 만화 대표.

기계로 가공을 위한 프로세스의 2개의 면은 이온 맷돌로 가는 전략과 복용량 통제입니다. 맷돌로 가는 전략을 위해 그들의 대형 도중 리본에 어떤 옆 긴장든지 극소화하는 것이 중요하기 위하여 찾아냈습니다. nano 리본은 숫자 2.의 만화에서 설명된 2개의 슬롯의 작성에 의해 형성됩니다. 선택한 슬롯 폭은 리본 디자인의 폭 그리고 길이에 달려 있고 그러나 5 nm에 넓게 아래로 설명되었습니다. 1개의 슬롯이 그 외의 완료 후에 맷돌로 갈리는 경우에, 리본은 끊습니다. 그러므로 맷돌로 가는 것은 각 슬롯에 있는 반대 세그먼트에 전체 복용량을 적용해서 진행해야 합니다. 다음 光速는 다음 조각에 지시됩니다. 명령은 숫자 2.에 있는 수 레이블에 의해 설명됩니다.

이온 복용량의 결심을 위한 숫자 3. 기계로 가공 시리즈는 nano 리본을 만들 필요가 있었습니다. 10 ions/cm의 부대에서 각 견본에 의해, 표시되는18 복용량2

.

순서 관리의 제2 국면은 적용되는 복용량입니다. 이것은 실험적으로 결정됩니다. 복용량 시리즈는 숫자 3.에서 보입니다. 리본 "빗"의 세트는, 점증형으로 과다 복용에 각 빗 맷돌로 갈립니다. 숫자에서는, 복용량 (×1018 ions/cm2)는 각 빗의 옆에 표시됩니다. 이런 경우에, 2.79×1018 ions/cm는2 빗을 완전하게 지울 것을 요구됩니다. 이 구조물은 10 초 이하 안으로 만들 수 있습니다.

숫자 4. 60:1 종횡비에 중단된 graphene에서 기계로 가공되는 5 nm 넓은 리본.

일단 기계로 가공 전략이 정의되면, 맷돌로 가는 정밀도는 더 멀리 탐구될 수 있습니다. 숫자 4는 nanoribbon 다만 5에게 이 방법으로 만든 60:1의 종횡비를 가진 nm를 넓게 보여줍니다. graphene의 고강도 때문에, 더 복잡한 모양은 또한 만들 수 있습니다.

숫자 5. 족답된 폭이 있기 위하여 기계로 가공되는 nano 리본.

숫자 5에서 변하기 쉬운 폭을 가진 리본은 날조되었습니다. 끝의 가까이에 세그먼트는 20 nm에 측정합니다, 그 후에 폭은 센터에 10 nm와 마지막으로 5 nm에 내립니다. 이것은 다른 행동을 표현하기 위하여 정의된 구조물을 기계로 가공하게 가능하게 합니다. graphene의 오리엔테이션이 알려지는 경우에, "안락 의자" 또는 "지그재그" 오리엔테이션을 가진 리본은 생성할 수 있습니다. 양 점의 작성 연구를 위한 장치는 좁은 리본에 있는 현지에 광역이 있어서 할 수 있었습니다. 어떤 임의 전자 수송 구조물든지 높은 공간적 해상도 및 제안 즉시 검사 기능에, 빠른 속도로 기계로 가공될 수 있습니다. 이 응용 주가 중단하는 graphene에 집중하는 동안, 맷돌로 가는 것은 또한 기질에 graphene를 위해 직접 설명되었습니다.

기능 플러스 ORION®

맷돌로 가는 나노미터 정밀도 이온, 또한 지상 세부사항을 강조하는 높은 공간적 해상도 화상 진찰, 비 오염 이온 종의 사용; 석판 인쇄에게 패턴 공구 조화시키기.

응용

특징이 를 위한 나노미터를 가진 graphene 층의 모방에 의하여 및 검사는 직접 씁니다 장치 제작을 오릅니다.

근원: "칼 Zeiss의 ORION®에서 플러스" 모방하는 Graphene Nano 리본

이 근원에 추가 정보를 위해, 칼 Zeiss를 방문하십시오.

Date Added: Apr 29, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:34

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