A fabricação de eletricamente endereçável, high-aspect-ratio (> 1000:1) nanofios metálicos separados por intervalos de nanômetros individuais, seja através de camadas de sacrifício de alumínio e prata ou monocamadas auto-organizadas como modelos é descrito. Estas estruturas nanogap são fabricados sem uma sala limpa, ou quaisquer processos de foto-litografia de feixe de electrões ou por uma forma de extremidade litografia conhecido como nanoskiving.
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Artigo de método
Confecção Nanogaps por Nanoskiving
Neste artigo
Resumo
Resumo
Há vários métodos de fabricação nanogaps com espaçamentos controlados, mas o controle preciso sobre o espaço sub-nanométrica entre dois eletrodos e gerando-los em prática ainda quantidades-é um desafio. A preparação dos eléctrodos nanogap utilizando nanoskiving, que é uma forma da aresta de litografia, é uma técnica simples, rápido e poderoso. Este método é um processo totalmente mecânico, que não inclui qualquer foto-litografia ou passos de feixe de electrões e não requer qualquer equipamento especial ou infra-estruturas, tais como salas limpas. Nanoskiving é usado para fabricar nanogaps electricamente endereçáveis com controle de todas as três dimensões, a dimensão mais pequena dessas estruturas é definida pela espessura da camada de sacrifício (Al ou Ag) ou de monocamadas auto-montadas. Estes fios podem ser posicionados manualmente, transportando-os em gotas de água e são diretamente eletricamente endereçável; nenhuma outra litografia é necessário para conectá-los a umeletrômetro.
Introdução
Este artigo descreve a fabricação de eletricamente endereçáveis, nanofios de alto aspecto-ratio de ouro separados por intervalos de nanômetros único usando vácuo depositado alumínio e prata como camadas de espaçador de sacrifício para lacunas> 5 nm e monocamadas auto-organizadas (SAMs) de alkanedithiols para as lacunas tão pequenas quanto 1,7 nm. Nós fabricado estas nanoestruturas sem uma sala limpa, ou quaisquer processos de fotolitografia por seccionamento estruturas sanduíche de ouro, separadas por um espaçador sacrificial usando ultramicrótomo, uma forma de ponta conhecida como litografia nanoskiving. 1-3 Este método é uma combinação da deposição de me....
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Protocolo
1. Preparação de um bloco de Seccionamento
- Tratar um técnico de nível 3 "wafer de silício em um plasma de ar mais limpo por 30 segundos e, em seguida, expô-la a (tridecafluoro-1, 1,2,2,-tetrahydrooctyl) vapor trichlorosilane por uma hora Nota:. Esta etapa é necessária antes de passo 1.4 para evitar a aderência do epoxi para a bolacha de silício.
- Depositar uma camada de ouro (normalmente de 100 nm de espessura, que define a largura dos fios) através de um mestre de Teflon (que define o comprimento dos fios resultantes, 0,5 mm, 1 mm ou 1,5 mm) para o silício pré-tratada bolacha.
- Cubra toda a bolacha com ~ 8,5 ml de Epofix....
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Resultados
Preparamos estruturas nanogap incorporando duas camadas sacrificiais metálicos como o espaçador: alumínio e prata. Nós gravado dessas camadas para se obter o desejado lacunas de espessuras. Conforme descrito na seção de protocolo, após o corte foram expostas as estruturas que contêm prata para plasma de oxigênio, e que contêm alumínio para HCl aquoso. Figura 2 mostra microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos nanofios resultantes com a separação em escala nanométrica. Em ambos os casos, as lacunas sã.......
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Discussão
Neste trabalho, demonstrou a fabricação de estruturas nanogap usando nanoskiving. Este método experimental simples, permite a produção de nanoestruturas na taxa de cerca de uma por segundo, com o controle de todas as três dimensões. -A dimensão do intervalo é definida por incorporação quer camadas sacrificiais de alumínio e prata ou monocamadas auto-montadas de ditióis (que proporciona uma resolução tão pequena quanto um). As nanoestruturas podem ser posicionados à mão sobre qualquer substrato arbitrária e que são direc.......
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Divulgações
Não há conflitos de interesse declarados.
Agradecimentos
Este trabalho faz parte do Programa Solar Conjunta (JSP) de Hyet Solar ea Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie FOM, que faz parte da Organização Holandesa para Pesquisa Científica (NWO).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Reagent/Material | |||
| Epofix resina epóxi | Microscopia Eletrônica | 1232 | |
| Ciências | |||
| Ouro | Schone Edelmetaal BV | ||
| Alumínio | Umicore Materiais AG | ||
| Prata | Umicore Materiais AG | ||
| ( tridecafluoro-1,1,2,2, | ABCR GmbH co. KG | 78560-45-9 | |
| -tetrahidrooctil) | |||
| triclorossilano | |||
| , 12-dodecanedithiol | Sintetizado | De acordo com: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006) | |
| ,14-tetradecanedithiol | sintetizado internamente | De acordo com: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006) | |
| ,16-hexadecanedithiol | sintetizado internamente | De acordo com: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006) | |
| Equipment | |||
| Sistema de deposição térmica | Ultramicrotome | ||
| Microsystems | |||
| Dimanod faca ultra 35 | Diatome | DU3540 | |
| Dimanod faca ultra 45 | Scimed GMBH | ||
| Microscópio eletrônico de varredura | JOEL | ||
| Medidor de fonte | Keithley | ||
| Tabela 1. Tabelas de reagentes e equipamentos específicos. |
Referências
- Lipomi, D. J., Martinez, R. V., Whitesides, G. M. Use of thin sectioning (nanoskiving) to fabricate nanostructures for electronic and optical applications. Angew. Chem. Int. Ed. 50 (37), 8566-8583 (2011).
- Xu, Q., Rioux, R. M., Dickey, M. D., Whitesides, G. M.
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Reimpressões e permissões
