ساخت ادوات نانولوله‌ی‌ کربنی

محققان دانشگاه استنفورد آمریکا با استفاده از نانولیتوگرافی به روش غوطه‌وری قلم (DPN)، موفق به ساخت ادوات نانولوله‌ی کربنی شدند. این روش جدید از روش رایج لیتوگرافی شعاع الکترون بهتر است، زیرا در آن آسیبی به نانولوله‌های کربنی وارد نمی‌گردد.

محققان دانشگاه استنفورد آمریکا با استفاده از نانولیتوگرافی به روش غوطه‌وری
قلم (DPN)، موفق به ساخت ادوات نانولوله‌ی کربنی شدند. این روش جدید از روش
رایج لیتوگرافی شعاع الکترون بهتر است، زیرا در آن آسیبی به نانولوله‌های کربنی
وارد نمی‌گردد.

نانولوله‌های کربنی تک‌دیواره دارای خواص الکتریکی ویژه‌ای است که برای استفاده
در حوزه‌های مختلفی مانند ترانزیستورهای متأثر از میدان، حسگرهای شیمیایی و
الکترونیک شفاف ایده‌آل هستند. یکی از روش‌های رایج در ساخت آنها لیتوگرافی
شعاع الکترون است که در آن نانولوله‌های کربنی در معرض تابش الکترون قرار گرفته،
آسیب می‌بینند؛ بنابراین ویژگی‌های فیزیکی آنها را نمی‌توان مورد مطالعه قرار
داد و این در حالی است که این خواص می‌توان در بهبود ادوات در آینده استفاده
نمود.

دکتر بائو و همکارانش روشی را ارائه کرده‌اند که در آن از نانولیتوگرافی به روش
غوطه‌وری قلم(DPN) برای ساخت ادوات نانولوله‌ای استفاده شده‌است. این روش مبتنی
بر اسکن سطح است و در آن به‌طور همزمان از دو ویژگی بزرگ‌نمایی نانومقیاس
لیتوگرافی شعاع الکترونی و توانایی نشاندن ذرات در مقیاس میکرو به‌طور همزمان
استفاده شده‌است. DPN تاکنون شایستگی‌های خود را به اثبات رسانده‌است، زیرا در
آن از جوهرهای مختلفی نظیر آلکان تیول‌ها، پلیمرهای هادی، مولکول‌های زیستی و
نانوذرات فلزی استفاده شده‌است.

گروه دکتر بائو نشان دادند که می‌توان به روش DPNسیم‌هایی را از جنس نانولوله‌های
کربنی تولید کرد که در ادوات نانوالکترونیکی قابل استفاده هستند. آنها از یک
نوک (“Tip”) دارای پوشش الکیتیول ـ که به‌‌صورت جوهر روی آن قرار گرفته ـ به‌عنوان
قلم استفاده کرده‌اند و با آن جوهرها را روی نانولوله‌های کربنی واقع بر یک
صفحه‌ی نازک طلا نشست دادند و در نتیجه الگوهای الکیتیول می‌توانند نقش ماسک و
محافظ را در برابر اچ‌کننده‌های شیمیایی بازی کنند.

DPN مزایای بسیاری نسبت به لیتوگرافی شعاع الکترونی دارد که یکی از آنها کاهش
آسیب به نانولوله‌های کربنی در حین فرایند ساخت است. این روش دانشمندان را قادر
می‌سازد تا نانوساختارها و سیم‌های الکترونیکی را با یک سیستم واحد و در شرایط
محیط الگودهی کنند.

سیم‌های تولیدشده به روش DPN، از نظر کیفیت با نمونه‌های ساخته‌شده از روش‌
لیتوگرافی شعاع الکترونی تفاوت بسیاری دارند، این گروه تحقیقاتی سه دسته‌ی
مختلف (فلز، شبه فلز و نیمه‌هادی) از ادوات ساخته‌شده از نانولوله‌های کربنی با
روش DPN را گزارش کرده‌اند و در حال بررسی چگونگی تأثیر ساختار و محیط شیمیایی
نانولوله‌های کربنی روی خواص الکتریکی سیم‌های ساخته‌شده به این روش هستند.