ارائه روشی برای نانوالگودهی سطح الماس

محققان استرالیایی دانشگاه صنعتی سیدنی روشی برای اچ کردن سطح الماس ارائه کردند. انتظار می‌رود امکان اچ سطح الماس در مقیاس‌ نانومتری بتواند کاربردهای مختلفی داشته باشد. تا پیش از این اچ‌ نانومقیاس سطح الماس با چالش‌هایی روبرو بوده است؛ چرا که الماس از نظر شیمیایی خنثی بوده و به‌سختی واکنش می‌دهد.در این پژوهش، محققان روی روش نانوالگودهی با استفاده از پرتو الکترونی کار کردند. 
در این پروژه محققان از اچ‌کردن با پرتو الکترونی استفاده کردند که در آن از گاز هیدروژن هم کمک گرفته شده‌است. در این روش به ماسک و لایه مقاوم نیاز نیست و تنها از تابش الکترون استفاده می‌شود. در این فرآیند از گازهای فعال استفاده می‌شود که به‌صورت مستقیم مواد را با آن اچ می‌کنند. قدرت تفکیک این روش 10 نانومتر است و آسیب بسیار کمی روی سطح باقی می‌گذارد.

این گروه نشان دادند که حضور گازهای اکسیژن و هیدروژن می‌تواند نقش متفاوتی در فرآیند اچ کردن داشته باشد. اکسیژن منجر به اچ سریع و کارا می‌شود، در حالی که افزودن هیدروژن موجب کاهش نرخ اچ کردن برخی صفحه‌های بلوری نسبت به دیگر صفحه‌ها می‌شود.
محققان استرالیایی دریافتند که افزودن بیشتر گاز هیدروژن به این سیستم موجب می‌شود تا الگوها در جهت بلوری الماس تراز شوند. دانشمندان معتقداند که هیدروژن می‌تواند با استفاده از ویژگی غیرفعال‌سازی ترجیحی برخی صفحه‌های بلوری نسبت به دیگر صفحه‌ها، الگوهایی را روی سطح الماس ایجاد کند. آن‌ها معتقداند که با استفاده از این مقدار هیدروژن می‌توان فرآیند الگوددهی و در نهایت شکل هندسی الگوی ایجاد شده را کنترل کرد.
مهمترین خروجی این پروژه، امکان کنترل در فرآیند اچ ناهمسانگرد (etch anisotropy) است. اچ ناهمسانگرد برای تولید ساختارهایی با شکل از پیش تعیین شده بسیار مفید است. با استفاده از گاز هیدروژن در فرآیند اچ پرتو الکترونی می‌توان به این قابلیت رسید.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Deterministic Nanopatterning of Diamond Using Electron Beams در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.