روشی برای ارتباط نانوسیم ها با نانولوله کربنی

لیتوگرافی روی سیم روش جدیدی است که با استفاده از آن می‌توان میلیون‌ها نانوشکاف با فاصله کنترل شده نانومقیاس تولید کرد. این شکاف‌ها می‌تواند با ادوات دیگر ترکیب شده و دستگاه‌های جدید تولید کرد.

لیتوگرافی روی سیم روش جدیدی است که با استفاده از آن می‌توان میلیون‌ها
نانوشکاف با فاصله کنترل شده نانومقیاس تولید کرد. با ترکیب این شکاف‌ها با
ادوات دیگر می‌توان دستگاه‌های جدید تولید کرد. اخیرا یک تیم تحقیقاتی با
استفاده از این روش موفق به ترکیب نانولوله کربنی و نانوسیم شده‌ است.
لیتوگرافی روی سیم روش بسیار مفیدی است زیرا با استفاده از آن می‌توان
محصول پیچیده‌ای را به تولید انبوه رساند در حالی که هزینه تولید آن پایین
باشد.
 
اخیرا پژوهشگران از این روش برای تولید انبوه نانوسیم‌های پل‌ شده با نانولوله
کربنی استفاده کردند که در آنها کانال‌های نانولوله کربنی پهنایی در حد ۵ نانومتر
دارند. سونگ‍هون هونگ استاد دانشگاه ملی سئول می‌گوید نانولوله‌های کربنی دارای
خواص مفید متعددی هستند برای مثال هدایت الکتریکی و استحکام مکانیکی بالایی دارند.
اما تاکنون امکان آمیختن این نانولوله ها با نانوسیم‌ها فراهم نبوده است. در این
پروژه ما توانستیم روشی ارائه کنیم که با آن نانولوله‌های کربنی با نانوسیم‌ها
ادغام شوند.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله ای تحت عنوان
Nanotube-Bridged Wires with Sub-10
nm Gaps
در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است. در این مقاله پژوهشگران نشان
دادند که چگونه می توان دو نانوسیم را با استفاده از پلی از جنس نانولوله کربنی
به‌هم پیوند داد.

از آنجایی که نانوسیم‌های پل شده با نانولوله‌کربنی می‌تواند به الکترودهای طلا
متصل شوند بنابراین از این سیستم می‌توان به‌عنوان دستگاه حسگری، ترانزیستور
بالستیک و رزوناتور استفاده کرد. این روش اهمیت زیادی دارد زیرا با ادغام نانولوله
به نانوسیم، نانوسیم می‌تواند به‌عنوان یک سیستم جدید عمل کرده و از مزایای
نانولوله‌های کربنی نیز بهره‌مند شود.

برای ایجاد این ساختار محققان ابتدا نانولوله کربنی را روی دیواره داخلی حفره‌های
اکسید آلومینیوم آندایز شده قرار می‌دهند. قطر این حفره ها ۲۰± ۳۶۰ نانومتر است که
تعیین کننده قطر نانوسیم است. سپس لایه های نقره به ضخامت ۴۰۰ نانومتر روی یک سوی
اکسید آلومینیوم آندایز شده پوشش داده می‌شود تا به‌عنوان الکترود جهت انجام فرآیند
لیتوگرافی عمل کند. از آنجایی که نقره درون حفره قرار می گیرد نانوسیم در راستای
حفره‌ها تشکیل می‌گردد. در قدم بعد لایه نقره برداشته شده و اکسید آلومینیوم آندایز
شده نیز حل می‌شود. در نهایت با استفاده از روش رسوب شیمیایی از فاز بخار یک لایه
۵۰ نانومتری از جنس سیلیکا روی سطح قرار می گیرد.