Nanolithografie für die Nanotech-Lab Budget
Die Halbleiterindustrie verwendet Nanolithografie in Nanogröße Muster auf Silizium-Wafern mit einem Material namens Photoresist beschichtet zu ätzen. Diese Muster machen die Schaltungen auf dem Chip und sind in Nanogröße Strukturen. Um Nanogröße Funktionen für integrierte Schaltungen auf Siliziumwafern erfordert eine Maschine ein Stepper genannt erstellen.
Stepper sind eingebaut in High-Volume-Produktionslinien verwendet werden, so müssen sie mehr als 100 Wafern pro Stunde verarbeiten und den ganzen Tag laufen, sieben Tage die Woche, mit minimaler Ausfallzeit für die Wartung. Eine Maschine, die diese Art von Auflösung, sowie geringe Fehlerraten und geringe Ausfallzeiten, kostet mehr als zehn Millionen Dollar.
Aber, wenn Sie ein Nanotech-Forscher sind, Sie haben wahrscheinlich nicht zehn Millionen Dollar in einem High-Volume-Stepper zu investieren. Wenn Sie in den Markt für ein Low-Volume-Lithographiesystem für Ihr Labor sind, könnten Sie ein System versuchen, die verwendet Dip-Pen-Nanolithographie.
Diese Systeme sind aus modifizierten Rasterkraftmikroskop (AFM) Systeme, die entweder Bilder einer Oberfläche oder Ablagerung Tinte auf der Oberfläche zu erhalten. Die Spitze wird mit der Tinte beschichtet ist, und die Tinte abgeschieden wird, in dem die Spitze die Oberfläche berührt.
Die Tinte kann so fein wie 15 nm breit in Mustern aufgebracht werden. Die Breite des Musters hängt davon ab, wie lange Sie die Spitze stationär auf dem Aufputz- eine längere Zeit ruhen auf der Oberfläche ergibt mehr Tinte in einem breiteren Muster abgeschieden lassen.
Dip-Pen-Nanolithographie-Systeme sind nützlich für die Prototypen von Nanostrukturen zu machen. Zum Beispiel, wenn Sie wollen sehen, ob ein Molekül auf bestimmte andere chemische oder biologische Moleküle angehängt werden können, Mantel nur das Substrat mit einer Substanz, die das erste Molekül zu binden wird, zum Beispiel Gold. Dann nutzen Sie die Dip-Pen das erste Molekül in einer Reihe von Punkten zu deponieren.
Nachdem Sie das Array zu erstellen, können Sie es mit dem anderen Molekül aussetzen und scannen dann das Array mit einem AFM. Wenn ein zusätzliches Molekül gebunden ist, haben Sie erfolgreich.