تولید ابرشبکه‌ای با ریزساختاری نانومتری

اخیرا پژوهشگران موفق به ارائه روشی شدند که با آن می‌توان ابرشبکه‌هایی را ایجاد کرد که روی آنها ریزساختارهایی با ابعاد نانومتری باشند. با استفاده از این روش می‌توان اندازه تراشه‌های کامپیوتری را کاهش داد.

اخیرا پژوهشگران موفق به ارائه روشی شدند که با آن می‌توان ابرشبکه‌هایی را ایجاد کرد که روی آنها ریزساختارهایی با ابعاد نانومتری باشند. با استفاده از این روش می‌توان اندازه تراشه‌های کامپیوتری را کاهش داد.

پژوهشگران موسسه پلی‌تکنیک رنسلر موفق به ارائه روشی شدند که با آن می‌توان یک لایه از نانوذرات طلا روی سطح نشست داد. این روش خودآرایی موجب تشکیل لایه‌ای با ضخامت ۱۰ نانومتر می‌شود که کاربردهای بسیاری دارد. همچنین سان کی آه، از دپارتمان فیزیک این موسسه، ثابت کرد که چگونه این نانوذرات طلا می‌توانند خودآرایی داده و به شکل الگوهایی منظم و یکنواخت موسوم به ابرشبکه درآیند. سان کی آه در آزمایشات خود موفق شد ابرشبکه‌ای را مشاهده کند که ابعاد آن ۲۰ میکرون بوده و فاصله خطوط نانوذرات، یا ثابت شبکه آن، ۸٫۸ نانومتر است. او می‌گوید این دامنه‌های ابرشبکه‌ای با ابعاد ۲۰ میکرون، بزرگترین دامنه‌هایی است که تاکنون ثبت شده و با این روش می‌توان ابرشبکه‌هایی با ریزساختارهای کوچکتر از این نیز تولید کرد.

سان کی آه می‌گوید با استفاده از این روش در حوزه نیمه‌هادی‌ها، می‌توان ریزساختارهای موجود در این حوزه را کوچکتر کرد. به‌طوری که تراشه‌های ۳۲ نانومتری فعلی را به تراشه‌هایی کوچکتر از ۲۰ نانومتر، حتی در حد ۱۰ نانومتر تبدیل کرد. آنها از میکروسکوپ SEM برای اندازه‌گیری مرزهای این ابرشبکه استفاده کردند.

برای ایجاد این تک لایه‌ها، تیم تحقیقاتی سان کی آه نانوذرات طلا را درون تولوئن مایع، یک حلال صنعتی رایج، ریختند. نانوذرات خودآرایی داده و یک لایه منفرد متراکم صاف ایجاد می‌شود. این تک لایه در سطح تولوئن و در مجاورت هوا تشکیل می‌شود. با انتقال این تک لایه از این محیط به محیط که در آن آب با هوا در تماس است، ابرشبکه‌ها تشکیل می‌شوند. در نهایت با تبخیر آب و تولوئن، می‌توان این تک لایه‌ها را روی سطح ویفر سیلیکون ایجاد کرد.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان A very large two-dimensional superlattice domain of monodisperse gold nanoparticles by self-assembly در نشریه Journal of Materials Chemistry به چاپ رسیده است.