در کار پژوهشی که اخیراً در چک انجام شده است، برای جایدهی دقیق نانوبلورهای سیلیکونی از این واقعیت استفاده شده است که سیلیکون نامنظم بی‌شکل را می‌توان به سیلیکون بلوری تبدیل کرد.
جایدهی دقیق نانوبلورهای سیلیکونی با روش جدید
از آنجایی که نانوبلورهای سیلیکونی کاربردهای زیادی در نانوالکترونیک، اُپتوالکترونیک، و علوم زیستی دارند، تولید آنها هر روز اهمیت بیشتری می‌یابد. معمولاً نانوبلورهای سیلیکونی از طریق حکاکی الکتروشیمیایی سیلیکون توده‌ای به سیلیکون حفره‌ای تولید می شوند. با این حال تولید نانوبلورهایی در محل‌های مشخص و یا با الگوهای منظم، همچنان یک چالش به شمار می‌آید.
دکتر بوسلاو رزک، پژوهشگر آکادمی علوم چک، به همراه همکارانش در این مرکز روی جایدهی دقیق نانوبلورهای سیلیکونی کار می‌کنند. در کار پژوهشی که این گروه اخیراً انجام داده‌اند، از این واقعیت استفاده شده است که سیلیکون نامنظم بی‌شکل را می‌توان به سیلیکون بلوری تبدیل کرد. بلوری‌سازی فیلم‌های سیلیکونی بی‌شکل به عنوان روشی برای تولید قطعات الکترونیکی بزرگ همچون نمایشگرها و صفحات خورشیدی از قدیم مورد مطالعه قرار گرفته است، زیرا می‌توان فیلم‌های نازک سیلیکون بی‌شکل را به آسانی روی هر سطح دلخواهی رشد داد.
رزک می‌گوید ما از یک فرایند حالت جامد در دمای اتاق بهره بردیم که در آن، برای تسهیل بلوری شدن، از یک فلز (در این مورد نیکل بود) و اعمال یک میدان الکتریکی استفاده شده بود. با اعمال میدان الکتریکی از طریق یک نوک تیز که معمولاً در میکروسکوپ نیروی اتمی مورد استفاده قرار می‌گیرد، فرایند خود را متمرکز ساختیم.
چالش اصلی این فرایند کنترل جریان الکتریکی روی فیلم است، به نحوی که به دلیل تفکیک دی‌الکتریکی، فیلم مورد نظر تخریب نشده و منطقه تحت تأثیر به کمترین اندازه خود برسد.کنترل جریان تخلیه با استفاده از یک مدار خاص، دینامیک فرایند بلوری‌شدن را متعادل‌تر نموده و امکان کوچک‌سازی تا زیر ۱۰۰ نانومتر را فراهم می‌آورد.
به علاوه، جایدهی ذاتی دقیق AFM (تسهیل‌شده توسط عناصر پیزوبلوری)، امکان ایجاد بسترهای میکروسکوپی از نقاط بلوری را فراهم می‌آورد. همانگونه که در شکل نشان داده شده است، هر نقطه درون یک گودال نانومقیاس قرار می‌گیرد. از این نانوبلورها به صورت درجا توسط میکروسکوپ نیروی اتمی تصویربرداری می‌شود.
او می‌افزاید ما بر این باوریم که می‌توان از این فناوری در ایجاد یا جایدهی نانوبلورهای سیلیکونی در محل‌های ازپیش‌تعیین‌شده و با دقت نانومتری استفاده نموده و از آن برای توسعه عناصر اُپتوالکترونیکی بهره برد. بدین ترتیب می‌توان مسیرهای بلوری رسانا در یک ماتریس بی‌شکل، یا نانوچاه‌هایی برای شیمی میکرومقیاس یا ذخیره داده‌ها ایجاد کرد.
برای پاسخ به این سوال که چگونه می‌توان از طریق بهینه‌سازی ضخامت لایه، سرعت انتقال انرژی، شدت جریان، نیروی اعمالی نوک AFM و جنس آن، شرایط محیطی و پارامترهای دیگر، به کوچک‌سازی بیشتری دست یافت، تحقیقات ادامه خواهد یافت.
