在絕緣體上生長金屬奈米線
- 上線日期：2009/4/14 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
英國的研究團隊首度在介電質基板上成長金屬奈米線，由於這項成果可以確保導電奈米結構與基板間不會產生漏電流，對於未來於奈米電子元件的製作，例如高密度計算元件、奈米電路板上的連接線(interconnect)或奈米級機電系統等，都是極為關鍵的步驟。
倫敦大學學院(University College London)的Geoff Thornton以及他在倫敦奈米中心和曼徹斯特大學的同事，利用金屬氣相沉積法在超高真空的環境下成長鈀(palladium, Pd)奈米線。研究人員以高能電子轟擊鈀金屬線，使其融化並產生金屬蒸氣，沉積在溫度為900K的金紅石二氧化鈦(rutile TiO2)基板上，而且不需退火。
金紅石二氧化鈦(110)1x1基板的非均向性表面結構，會決定金屬奈米線自組裝的結晶方向，研究人員藉此控制元件中的奈米線成長方向。結果得到的奈米線寬5 nm，長1 μm，長寬比約200。UCL團隊利用低能電子顯微術來觀察奈米線的特徵，並以X光光電子能譜顯微術分析各別奈米微粒之化學態，確認鈀奈米微粒確為金屬性並且成長在金紅石二氧化鈦(110)介電質基板上。
奈米線成長具有高度方向性的現象，對於實際的元件的製作非常有用，例如長的單向奈米線可以作為高密度運算元件或微奈米機電系統內的電子線路，充當電流或訊號的通道。TiO2也適合做為場效電晶體的閘極介電材料。
研究人員表示他們希望研究目前尚未明朗的奈米線成長機制，如果能釐清成核過程(nucleation process)並製造特定的結晶位置，即可控制奈米線的成長。該團隊也研究在金屬基板上生場單晶TiO2薄膜及表面化學特性與結構的改質，目的是要利用圖案化或做為模版協助鈀奈米線在控制下成核及成長。詳見Nano Lett. DOI: 10.1021/nl802703e。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/38409
譯者:吳俊緯(成功大學微電子工程研究所)
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