奈米微影術出新招：電壓作圖
- 上線日期：2009/3/31 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
丹麥Aarhus大學的David Field等人最近發現，可以利用電子在N2O中產生自發性偶極排列(spontaneous dipole alignment)。他們相信這個現象可以用來發展名為「電壓作圖」(voltage patterning)的新技術，藉由光罩在N2O上製作奈米級圖形，類似半導體製程的微影術。
Aarhus團隊在實驗中以能量極低的電子轟擊金基板上的多層N2O膜，結果意外發現在電壓很低時仍量得到電流，他們認為這意味著N2O自發取得一個正電荷，原因是N2O層中產生自發性偶極排列。
Field指出，大多數科學家使用的是比他們大上千倍的電流，大電流會在數秒內摧毀上述效應。他們們所使用的是飛安培(fA，1015A)的超低電流，幾乎不會影響偶極排列。
改變薄膜厚度與沉積溫度等參數，系統會表現出非常不同的效應。研究人員發現，薄膜必須具備一定厚度上述現象才會出現；超過此厚度後，電壓會隨膜厚增加。他們也發現溫度升高時，較薄的膜就會出現電壓。然而，在較低的溫度下，一旦膜夠厚，電壓隨膜厚上升速度會比高溫時快，最都可以達到5伏。Field表示，雖然上述行為有點複雜，但是很規律，而且可以重覆至毫伏的準確度。
雖然Aarhus團隊仍未超越最初發現的階段，但潛在應用卻令人振奮。現行微影術要製作奈米結構，必須一筆一劃慢慢來，而電壓作圖法可以用光罩在N2O上留下圖案，移除光罩其他分子便可按照圖形吸附在N2O上，效率將可大幅提高。雖然這種製程尚未經過測試，但它確實具有為多種分子(尤其是生物分子)製作圖案的潛力。相關應用將包括生物感應器、實驗室晶片(lab on a chip)的應用以及奈米影印術(nanoxerography)。詳見Phys. Rev. Lett. 102, 073003 (2009) 。
原始網站: http://www.physorg.com/news155208596.html
譯者:劉怡萱(逢甲大學光電學系)
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