Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Nanoskiving tarafından Nanogaps imalatı

Published: May 13, 2013 doi: 10.3791/50406

Summary

Elektriksel adresli, yüksek boy oranı (> 1000:1) 'nin üretim şablon olarak kurban alüminyum ve gümüş tabakaları veya kendini monte mono tabakaları kullanarak tek nanometre boşluklar ile ayrılmış metal nanotellerin açıklanmıştır. Bu nanogap yapılar nanoskiving olarak bilinen kenar litografi biçimi ile bir temiz oda veya herhangi bir fotoğraf ya da elektron-ışın taşbaskı süreçleri olmadan üretilmektedir.

Abstract

Orada kontrol aralıkları ile nanogaps imalatı çeşitli yöntemler vardır, ancak iki elektrot-ve pratik bunları üreten arasındaki alt-nanometre aralığı üzerinde hassas kontrol hala zorlu miktarda-olduğunu. Kenar litografi şeklidir nanoskiving, kullanarak nanogap elektrot hazırlanması hızlı, basit ve güçlü bir tekniktir. Bu yöntem, herhangi bir fotoğraf ya da elektron-ışın taşbaskı adımları içermez ve bu temiz odalar gibi herhangi bir özel ekipman veya altyapı gerektirmeyen tamamen mekanik bir süreçtir. Nanoskiving her üç boyutta üzerinde kontrol ve elektriksel olarak adreslenebilir nanogaps imal etmek için kullanılan, bu yapıların en küçük boyutunun feda edilecek bir tabaka (Al ya da Ag) veya kendi kendine monte edilmiş mono tabakaların kalınlığı ile tanımlanır. Bu teller elle su damlaları üzerinde nakillerini tarafından yerleştirilmiş ve doğrudan elektrik-adreslenebilir olabilir; başka litografi bir bağlamak gereklidirelektrometre.

Introduction

Bu kağıt kullanılarak tek nanometre boşluklar ile ayrılmış altın elektriksel adreslenebilir, yüksek boy oranı nanotellerinin üretim açıklar vakum-tevdi boşlukları> 5 nm ve alkanedithiols kendini monte mono tabakaları (SAMs) için bir kurban ayırıcı tabaka olarak alüminyum ve gümüş 1.7 nm kadar küçük boşluklar için. Biz ultramicrotome kullanarak bir kurban ayırıcı, nanoskiving olarak bilinen kenar litografi biçimi ile ayrılmış altın kesit sandviç yapılarla bir temiz oda veya herhangi bir fotolitografik süreçleri olmadan bu nano fabrikasyon. 1-3 Bu yöntem ince metal birikimi bir arada film ve bir ultramicrotome kullanarak kesit. Nanoskiving en önemli adım ~ 30 nm kadar ince olan plaka üretmek için su dolu bir tekne bağlı elmas bıçak ile donatılmış bir ultramicrotome ile ince kesitler dilimleme. Ultramicrotomes ile optik görüntüleme için ince numune hazırlanması için yaygın olarak kullanılan ya da tercih edilirron mikroskobu ve bir biyolojik veya tıbbi arka plan gelen ultramikrotom en deneyimini uygulayıcılar çok. Mekanik mola kavşak, 4 elektron-ışın litografi 5, elektrokimyasal kaplama, 6, 7 electromigration, 8 odaklanmış iyon demeti litografi, 9 gölge buharlaşma, 10 tarama probu ve atomik kuvvet mikroskobu, 11 telli litografi dahil olmak üzere imalatı nanogaps çeşitli yöntemler vardır , 12 ve moleküler yöneticiler. 13 Bu yöntemlerin tümü kendi özellikleri ve uygulamaları var ama yararlı sayıda ve boşluk boyutları üzerinde tam kontrol ile hem nanogaps üreten ve adresleme bir sorun olmaya devam etmektedir. Ayrıca bu yöntemler bu aşındırma süreçleri yaşayabilir malzemelerin sınıfına sınırlıdır, yüksek işletme maliyetleri ve çözünürlükte sınırlıdır. Nanoskiving Spacin ile elektrik-adreslenebilir nanoteller hızlı bir üretim sağlartezgah üstünde tek nanometre gs. Biz nano-fabrikasyon elektrotlar uzmanlık gerektiren ve zaman alıcı teknikleri gerektirmeyen için Moleküler Elektronik, için nanoyapıların hızlı prototipleme ilgilenen, bir blok yapıldıktan sonra 14, bu Nano yüz binlerce, (seri) üzerinde üretebilir talep. Ancak, bu teknik SAM'lere veya Moleküler elektronik ile sınırlı değildir ve iki nano arasında bir boşluk hazırlanması için bir genel yöntemdir. Bu yazıda altın nanotellerin arasında çeşitli boyutlarda boşluklar üretmek için kurban kat olarak gümüş, alüminyum ve SAMs kullanabilirsiniz, ancak teknik bu malzemelerin (veya metal nanoteller için) sınırlı değildir. Teller pick-ve-bir yer vardır ve manyetik uyum ile uyumlu, bu nedenle keyfi yüzeylerde yerleştirilebilir. Nanoskiving 15 diğer güçlü her üç boyutu üzerinde kontrol tanıyor olmasıdır. Numunelerin boyutları alt tabaka topografyası (X) ile belirlenirtevdi filmi (Y) ve ultramikrotom (Z) tarafından üretilen kütüğün kalınlığının kalınlığına bağlıdır. Şekil 1, bu belirli şekillere sahip tellerden üretmek için kullanılan yöntem özetlemektedir. Altın ® (uzunluk olarak 1-2 mm), bir silikon alt-tabaka üzerine teflon bir maske aracılığıyla buharlaştırma ile yatırılır. Epofix (Elektron Mikroskobu Bilimleri) epoksi reçine ön polimer altın ®, epoksi kürlendiğinde, epoksi (sıyırma şablon yolu ile) gofret ayrılır kapsayan tüm gofret üzerine dökülür, altın ® epoksi yapışık kalması . Altın özellikleri üzerinde 500 um - gümüş geçici tabaka, alüminyum ya da bir gümüş 200 ofset ile teflon maske aracılığıyla arzu edilen kalınlık ile buharlaştırılır. Alt-5 nm boşlukları üretmek için, SAM gece boyunca uygun ditiyol bir 1 mM etanolik çözelti içinde altın ® daldırarak oluşturulmuştur. Altın (veya başka bir metal) oluşan ikinci bir set üzerinde teflon gölge maske yerleştirilerek yatırılıraltın özellikleri (gümüş, alüminyum veya bir SAM kaplı) ilk kat bir 200 ofset - ilk buharlaşma göre 500 mikron. Bu ofset sonunda boşluğu en uzun boyutu tanımlayacak, ve doğru bir kesit için epoksi içinde tüm yapı gömmeden önce bir mikro-cetvel kullanılarak ölçülebilir. Daha sonra tüm yapı daha sonra ultramicrotome ile kesit için hazır olabilir epoksi bir blok yerleştirilmiştir. Örnek kolu plaka kalınlığını belirleyecek kontrollü olarak buna karşı elmas bıçak ilerledikçe hazırlanan blok tutar. Ortaya çıkan bölümde tekne su üzerinde yüzer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Kesit için bir Blok hazırlanması

  1. . Bu adım öncesinde gereklidir: bir hava plazma 30 saniye daha temiz ve daha sonra bir saat için (tridecafluoro-1, 1,2,2,-tetrahydrooctyl) trichlorosilane buharına maruz Not bir teknik-grade 3 "silikon tedavi silikon gofret yapışmasını epoksi önlemek için 1.4 adım.
  2. Öncesi ile tedavi edilen silikon üzerine, bir teflon ana (0.5 mm, 1 mm veya 1,5 mm çıkan tellerin uzunluğu tanımlar) ile altın tabakası (tellerin genişliğini tanımlar genellikle 100 nm-kalınlığında,) Depozito gofret.
  3. Epofix epoksi ön-polimer ile ~ 8.5 ml 'si ile, tüm gofret Kapak ve 60, üç saat boyunca tedavi ° C
  4. Şablon-şerit dikkatlice altın epoksi takılı kalacak şekilde gofret epoksi soyulması ile altın tabakası. Gelen epoksi tabakası kabuğu hafifçe sonra silikon ve epoksi arasındaki ara bir jilet kenarında yerleştirin vesilikon gofret. Çünkü florlu silikon yonga (adım 1.1) için altın yoksul yapışma altın özellikleri epoksi yapışık kalır Not:. Silikon yonga kırmak için dikkat edin, aksi takdirde silikon parçacıkları kesit adımda elmas bıçak zarar verir.
  5. Aynı Teflon ® maske altın üzerine tekrar yerleştirilebilir, fakat yanal altın ® en kısa boyutunun ~% 80 ile dengelenmiştir ve teflon ana yoluyla alüminyum ya da bir gümüş tabakası yatağıdır. Bu tabakanın kalınlığı, altın tel arasındaki nano boşluk aralığı tanımlar. Alt sınır metal bağlıdır, ancak katmanlar süreksiz Not hale geldiği altında alüminyum ve gümüş için ~ 5 nm vardır:. Bu ofset sonunda iki altın elektrot arasındaki örtüşme uzunluğu belirleyecek ve mikro-cetvel ile ölçebilirsiniz .
  6. 5 nm altında boşluklar için: Bir alkanedithiol bir 1 mM çözüm epoksi şablon elimden altın bırakınetanol (ya da epoksi kabarmaz herhangi bir çözücü), nitrojen (disülfidlerin kendiliğinden oluşumu azaltmak için) ile temizlendi bir kapalı hazne içinde gece boyunca karıştırıldı. (Bu yazıda 3 nm altında çeşitli genişlikleri boşluklar üretmek için 1,12-dodecanedithiol, 1,14-tetradecanedithiol veya 1,16-hexadecanedithiol kullanın.) SAM-şekillendirme gelen şablon elimden altın-on-epoksi yüzey çıkarın çözümü. Etanol ile durulayın ve 2 dakika 60 kurumadan azot ile kurulayın.
  7. Bir SAM kullanıyorsanız, epoksi zemin üzerine teflon maske geri yerleştirin ama yanal altın özellikleri en kısa boyutunun ~% 80 ofset. Bir metal kullanılarak, maske Adım 1.5 sonrası konumda zaten, yani alüminyum ya da gümüş çökeltilmesinden sonra maskenin konumunu değişmez.
  8. Altın ikinci bir katman veya maske üzerinden herhangi bir diğer metal Depozito. Bu katman tipik olarak (bu durumda 100 nm kalınlığında), ilk olarak kalınlığı, aynı metalden oluşan edilecektir.
  9. KaldırmakTeflon maskesi, bakımı kırık nanotellerin neden olur özellikleri, sıfırdan değil.
  10. Epofix ön-polimer (~ 8.5 mL) içerisinde tüm yüzey yeniden gömmek ve 60 ° C'de en az üç saat boyunca kür.
  11. Bir kuyumcuya testere (~ 4 x 10 mm parçalar halinde) kullanılarak özellikleri kesin ve bir polietilen'' tabut'' mikrotom kalıp ayrı bir kuyuya her yer.
  12. Epofix ön-polimer ile kalıp doldurun ve 60 ° C'de bir gece bunun tedavisi

2. Kesit

  1. Polietilen kalıp bir blok çıkarın ve örnek tutucuya monte.
  2. Düzeltme eki için örnek tutucu takın ve ultramicrotome içinde monte edin.
  3. Yağ ve metal parçaları çıkarın ve ultramicrotome en Stereoskop altında jilet kenarına incelemek için etanol ile bir jilet temizleyin. Kalan parçaları kesit sırasında elmas bıçak zarar verir. Elmas bıçak genişliği (w blok Trimo) kesit için en istikrarlı şekli olduğu için e bir yamuk şeklinde 2 mm veya 4 mm Diyatomelere Ultra 35 °) (kullanın Not:. bazı ultramicrotomes kesme koluna monte ekleri kırpma kullanmak, ama biz tıraş bıçakları ile daha iyi sonuçlar elde .
  4. Blok karşısında alt kenarına bir bıçak cam paralel kenarına hizalayın.
  5. Blok yüzünde düzgün bir yüzey tanımlamak için bir bıçak cam ile donatılmış ultramicrotome (bir Leica EMUC-6 kullanılır) ile ön kesim başlatın.
  6. Metalik bir yapı imal etmek, 0.6 mm / sn az 1 mm / sn veya 50 nm bir elmas bıçak, yeniden-align, ve bölüm 100 nm ya için blok ile bıçak cam değiştirin. . Epofix bölümleri aşağı doğru yaklaşık 30 nm Not stabildir: bölme kalınlıkları kolay bir doğrulama kalınlığının bir fonksiyonu olarak tahmin edilebilir bir değişiklik ve kullanılmış olan reçineye bağlı değildir, renk, olup, referans kartlar da mevcuttur. 16 Ayrı ayrı (elektrik için mükemmel Döngü (Elektron Mikroskobu Bilimleri) veya Si/SiO2 birkaç bölümden kurdele gibi (SEM) veya SiO2 kullanarak ya da bıçak rezervuar su yüzeyinden yapıları içeren epoksi bölümleri toplayın ölçümler) su yüzeyinin altında alt tabaka yerleştirilmesi ve yavaş yavaş yükselterek tabaka.
  7. Substrata yapışmasının geliştirilmesi için, 3 saat boyunca 60 ° C sıcaklıkta bölümler kurutun.
  8. Kül epoksi için, bir oksijen plazma örnekleri maruz (1 mbar az 15 dakika 100 veya 50 nm-kalınlığında kesitler gelen epoksi tüm izlerini kaldırmak için yeterlidir) Not:. Elektriksel ölçümleri için nano imalatı, bu adımı olmalı Adım 4 sonra yapılan.

3. Kurbanlık Katman dışarı Gravür

  1. Alüminyum İçin: 2 saat boyunca HCI bir 2 M sulu çözelti içinde alüminyum içeren bölümleri. Gümüş için: 10 oksijen plazma bölümleri maruz. dk Not: malzeme seçimi ya ıslak aşındırma (HCl kullanarak) veya (oksijen plazma kullanarak) kuru aşındırma, ancak gümüş hem de ıslak aşındırma tarafından kaldırılabilir sağlar.
  2. SAMs için: Plazma tedavi kısmen SAMs etches, ama ne dereceye kadar karakterize etmek çabalarımızda başarısız olmuştur.

4. Elektrik Ölçümler

  1. Yeri epoksi iyice temizlenmelidir (Piraña çözüm kullanarak gibi) ve (adım 2.7 ve 2.8) kurulayın olan bir SiO2 yüzeye bölümleri.
  2. Bir ışık mikroskobu ya da ultramikrotom ekli Stereoskop altında alt tabaka monte edin.
  3. Her bölümde tellerin iki ucunda gümüş hamur damla (veya karbon mürekkep) uygulayın. Bu gömülü metalik yapıları, (depozisyon adımları itibaren) kalın altın yapıları durumunda, görülebilen bir siyah çizgi (Altın / epoksi arayüzünden) veya görünür olacaktır. Her iki durumda da, damla uygulanmalıdıryeterince uzakta merkezinden nano-boşlukları kısa.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Alüminyum ve gümüş: Biz ayırıcı olarak iki metal kurban kat dahil ederek nanogap yapılar hazırladı. Biz istenen kalınlıkta boşlukları elde etmek için bu katmanlar kazınmış. Gibi Protokol bölümünde anlatılan, kesit sonra biz oksijen plazma gümüş içeren yapıları, ve sulu HCl için bu içeren alüminyum maruz. Şekil nanometre ölçekli ayırma ile ortaya çıkan nanotellerin elektron mikroskop (SEM) tarama 2. gösterir. Her iki durumda da boşluklar açıkça görülebilir ve direkt olarak ölçülebilir. Dodecanedithiol (SC12S), 1,14-tetradecanedithiol (SC14S) ve 1,16-hexadecanedithiol (SC16S) - 3 nm altında boşluklar elde etmek için, biz 1,12 bir SAMs kullanılır. İlgili 'ler, Şekil 3'te gösterilmiştir. Bu moleküllerin oluşturduğu boşluklar açıkça görülebilir, ve bu boşluk boyutu moleküllerin artış uzunluğu ile artar olduğu açıktır. Genişletilmiş yapısındaki bu moleküllerin uzunlukları (AM1 minimize) birs izleyin: 2.17 (SC16S), 1.97 (SC14S) ve 1.70 nm (SC12S). Bu moleküllerin şablon olarak hizmet eğer boşluk genişlikleri ~ 30 ° altın normal eğik olan moleküllerin altın ve omurgaları, yüzeyinde oluşturduğu üçgenin hipotenüs olması beklenir. '' <4 nm.'' Biz STM tarafından boşlukları görüntülendi gibi Ancak, SEM kararı sınırı nedeniyle, boşluk genişlikleri doğrudan ölçümü mümkün değildir, bu nedenle bu boşluklar etiket, AFM ve CP-AFM, ama her durumda biz boşluk genişliği çözmek mümkün değildi. Bu nedenle dolaylı elektrik ölçümleri yaparak boşluğu boyutu ölçülmüştür. Bu ölçümler başarmak için biz bölümleri hazırlanan ve Protokol bölümünde açıklandığı gibi gümüş macun uygulanır. Biz EGAIN küçük bir damla (ve prob topraklanmış) kullanılarak bir tungsten proba ötektik bir sivri ucu Ga-(EGAIN) ve diğer ped ile bir şırınga için bir ped bağlı. SAM-şablonu boşluklar için veri Şekil 4 çizilir. Uzunluk olarak obeklendiği gibi F molekülleri, katlanarak mevcut azaldıkça artar. Bu üstel azalma moleküller birleşme bozulmamış olduğunu ima eder. Biz Simmons 'yaklaşımı, J bir formu kullanılmıştır Bu varsayım kanıtlamak için - J 0 E-dβ d tünel bariyer kalınlığı olduğu, J 0 d = 0 J teorik değerdir ve β karakteristik tünel çürük olduğu, hangi bir birleşme (veya karbon sayısı, n C) genişliğinin bir fonksiyonu olarak LN J lineer bir formda elde edilebilir. Alkan omurgaları için β tipik değerleri 200-500 mV Å-1 aralığında (0.71 -1.10 n c-1) ve gerilimine zayıf bağlıdır. Şekil 4 17-20 girintide ln J doğrusal uyum 500 mV (Şekil 4'teki verilerden) karşı şablonu SC16S, SC14S ve SC12S bir zaman süresi için (A)yapıları nanogap. Bu komplo eğiminden, β literatürde bildirilen değerlerin aralığında = 0.75 Å-1 (0.94n c -1), biz boşluğu boyutu 2.5 Å kararı ile bu moleküller tarafından tanımlanan ve geçerli olduğu sonucuna sağlam moleküllerin omurgası geçer.

Şekil 1
Şekil 1. Nanogap yapılar imal etmek için kullanılan prosedürün şematik. Altın A) Birinci kat (100 nm-kalınlığında) termal buharlaştırma üzeri florlu silikon yonga üzerine bir teflon gölge maskesi ile yatırılır. B) maskenin çıkarılması tüm yüzeyi sonra silikon epoksi tedavileri sonrası) epoksi. C'de kaplıdır, bu altın ® kalacak şekilde gofret ayrılırepoksi (Şablon sıyırma) yapıştırılır. Bir SAM daha sonra bu altın özellikleri oluşur D) Teflon maske bir 250 ofset ile SAM-kaplı altın özellikleri üzerine yerleştirilir -. Yatırılır altın (ya da başka bir metal) 500 mikron ve başka bir 100 nm-kalın bir tabaka. Not:. metallerin geçici tabaka (alüminyum ve gümüş) kullanılması durumunda, bu metallerin nihai aralık genişliği üretmek için arzu edilen kalınlığı ile ikinci çökeltilmesinden önce yatırılır E) maske çıkarıldı ve nihai özellikleri olan kaba edilir bir kuyumcuya testere ile kesilir ve daha sonra bir ultramicrotome ile kesitli olmak bloklar üretmek için mikrotom kalıp epoksi gömülür.

Şekil 2,
Şekil 2. Nanogaps elektron mikroskop tarama inci olarak alüminyum (üst) ve gümüş (alt) kullanılarak üretilenE boşluk. en iyi görüntü sulu HCI ile alüminyum tabaka üzerinden gravür tarafından üretilen arasındaki boşluğu ile altın iki tabaka gösterir. Alt görüntü oksijen plazma ile gümüş katman aşındırma tarafından üretilen boşluğu ile altın ve alüminyum iki kat gösterir. Boşluk her iki durumda da açıkça görülmektedir.

Şekil 3,
Şekil 3,. Oksijen plazma ile organik külleme sonra şablonlar gibi farklı ditiolleri kullanılarak hazırlanmıştır üç farklı nanogap yapıların boşlukların elektron mikroskop tarama Yukarıdan aşağıya:. Üretilen nanogaps altın katmanları arasında görünür bir boşluk göstermektedir SC12S, SC14S ve SC16S kullanarak. Nanogaps molekülleri artar uzunluğu olarak niteliksel olarak daha büyüktür. Boşluk genişlikleri tüm bu nedenle'' <4 nm ibareli, cihaz (~ 4 nm) çözünürlük limitinin altındadır. "


Şekil 4. Üç farklı ditiolleri imal nanogap yapılar için geçerli yoğunluklu karşı potansiyel araziler oturum;. SC12S (siyah kareler), SC14S (kırmızı üçgen) ve SC16S (mavi daireler) ilave bir ln arsa (J) karşı uzunluğu (Å) β karşılık gelen bir eğim ile doğrusal bir uyum (R 2 = 0.99) gösteren 500 mV = 0.75 Å-1 (0.94 n c -1).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu yazıda nanoskiving kullanarak nanogap yapıların imalat gösterdi. Bu deneysel basit bir yöntem üç boyutlu kontrol ile, saniyede yaklaşık bir oranında nano üretimi sağlar. Boşluk boyutu kurban alüminyum ve gümüş tabaka ya da ditiolleri kendi kendini monte mono tabakaları (ki gibi küçük bir çözüm getirir) ya da birleştiren ile tanımlanır. Nano herhangi bir keyfi yüzeye elle yerleştirilmiş ve nanoskiving eşsiz bir özellik olan, doğrudan elektriksel adreslenebilir olabilir. Bu teknik aynı zamanda son derece homojen yapı üretir, ancak, çok ince (<50 nm) 'ye, her yapı kalınlığını değiştirmek titreşimlere karşı duyarlıdır. Nanoskiving en önemli parçası olan elmas bıçak, kalitesi sürekli tel almak için çok önemlidir. Son bölümlerde skorlarında bıçak sonucu küçük çentikler, ise önemli bir rumuzbıçak kırık telleri üretmek. Örnek blok yüzeyi ile montaj ve bıçak sırtı uyum biraz pratik gerektirir, ancak teknik özel bir eğitim ya da beceri gerektirir ve nano fabrikasyon süreci bir temiz oda dışında, tezgah üstü tamamen gerçekleşir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Çıkar çatışması ilan etti.

Acknowledgments

Bu çalışma Hyet Güneş ve Bilimsel Araştırma Hollanda Örgütü (NWO) bir parçası olan Stichting voor Fundamenteel onderzoek der Materie FOM, Ortak Güneş Programı (JSP) bir parçasıdır.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Reagent/Material
Epofix epoxy resin Electron Microscopy 1232
Sciences
Gold Schone Edelmetaal B.V
Aluminum Umicore Materials AG
Silver Umicore Materials AG
(tridecafluoro-1,1,2,2, ABCR GmbH co.KG 78560-45-9
-tetrahydrooctyl)
trichlorosilane
,12-dodecanedithiol Home-synthesised According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)
,14-tetradecanedithiol synthesized in house According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)
,16-hexadecanedithiol synthesized in house According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)
Equipment
Thermal deposition system home-built
Ultramicrotome Leica Microsystems
Dimanod knife ultra 35 Diatome DU3540
Dimanod knife ultra 45 Scimed GMBH
Scanning electron microscope JOEL
Source meter Keithley
Table 1. Tables of Specific Reagents and Equipment.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Xu, Q., Rioux, R. M., Dickey, M. D., Whitesides, G. M. Nanoskiving: A new method to produce arrays of nanostructures. Acc. Chem. Res. 41 (12), 1566-1577 (2008).
  3. Xu, Q., Rioux, R. M., Whitesides, G. M. Fabrication of complex metallic nanostructures by nanoskiving. ACS Nano. 1 (3), 215-227 (2007).
  4. Reed, M. A., Zhou, C., Muller, C. J., Burgin, T. P., Tour, J. M. Conductance of a molecular junction. Science. 278 (5336), 252-254 (1997).
  5. Chen, W., Ahmed, H., Nakazoto, K. Coulomb blockade at 77 k in nanoscale metallic islands in a lateral nanostructure. Appl. Phys. Let. 66 (24), 3383-3384 (1995).
  6. Morpurgo, A. F., Marcus, C. M., Robinson, D. B. Controlled fabrication of metallic electrodes with atomic separation. Appl. Phys. Let. 74 (14), 2084-2086 (1999).
  7. Paska, Y., Haick, H. Systematic cross-linking changes within a self-assembled monolayer in a nanogap junction: A tool for investigating the intermolecular electronic coupling. J. Am. Chem. Soc. 132 (6), 1774-1775 (2010).
  8. Park, J., Pasupathy, A. N., Goldsmith, J. I., Chang, C., Yaish, Y., Petta, J. R., Rinkoski, M., Sethna, J. P., Abruna, H. D., McEuen, P. L., Ralph, D. C. Coulomb blockade and the kondo effect in single-atom transistors. Nature. 417 (6890), 722-725 (2002).
  9. Nagase, T., Kubota, T., Mashiko, S. Fabrication of nano-gap electrodes for measuring electrical properties of organic molecules using a focused ion beam. Thin Solid Films. 438-439, 374-377 (2003).
  10. Kubatkin, S., Danilov, A., Hjort, M., Cornil, J., Brédas, J. -L., Stuhr-Hansen, N., Hedegård, P., Bjørnholm, T. Single-Electron Transistor of a Single Organic Molecule with Access to Several Redox States. Nature. 425 (6959), 698-701 (2003).
  11. Notargiacomo, A., Foglietti, V., Cianci, E., Capellini, G., Adami, M., Faraci, P., Evangelisti, F., Nicolini, C. Atomic force microscopy lithography as a nanodevice development technique. Nanotechnology. 10 (4), 458-463 (1999).
  12. Qin, L., Park, S., Huang, L., Mirkin, C. A. On-wire lithography. Science. 309 (5731), 113-115 (2005).
  13. Hatzor, A., Weiss, P. S. Molecular rulers for scaling down nanostructures. Science. 291 (5506), 1019-1020 (2001).
  14. Pourhossein, P., Chiechi, R. C. Directly addressable sub-3 nm gold nano-gaps fabricated by nanoskiving using self-assembled monolayers as templates. ACS Nano. 6, 5566-5573 (2012).
  15. Lipomi, D. J., Ilievski, F., Wiley, B. J., Deotare, P. B., Lončar, M., Whitesides, G. M. Integrated fabrication and magnetic positioning of metallic and polymeric nanowires embedded in thin epoxy slabs. ACS Nano. 3 (10), 3315-3325 (2009).
  16. Mays, R. L., Pourhossein, P., Savithri, D., Genzer, J., Chiechi, R. C., Dickey, M. D. Thiol-containing polymeric embedding materials for nanoskiving. Journal of Materials Chemistry C. , (2013).
  17. Thuo, M. M., Reus, W. F., Nijhuis, C. A., Barber, J. R., Kim, C., Schulz, M. D., Whitesides, G. M. Odd-even effects in charge transport across self-assembled monolayers. J. Am. Chem. Soc. 133 (9), 2962-2975 (2011).
  18. Song, H., Kim, Y., Jeong, H., Reed, M. A., Lee, T. Coherent Tunneling Transport in Molecular Junctions. J. Phys. Chem. C. 114 (48), 20431-20435 (2010).
  19. Wang, W. Y., Lee, T., Reed, M. A. Mechanism of Electron Conduction in Self-Assembled Alkanethiol Monolayer Devices. Phys. Rev. B. 68 (3), 035416 (2003).
  20. Weiss, E. A., Chiechi, R. C., Kaufman, G. K., Kriebel, J. K., Li, Z., Duati, M., Rampi, M. A., Whitesides, G. M. Influence of defects on the electrical characteristics of Mercury-Drop junctions: Self-Assembled monolayers of n- Alkanethiolates on rough and smooth. 129 (14), 4336-4349 (2007).

Tags

Kimya Sayı 75 Malzeme Bilimi Kimya Mühendisliği Elektrik Mühendisliği Fizik Nanoteknoloji nanoaygıtlar (elektronik) Nanoskiving nanogaps nano fabrikasyon moleküler elektronik nanoteller imalat gravür ultramicrotome SEM taramalı elektron mikroskobu
Nanoskiving tarafından Nanogaps imalatı
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Pourhossein, P., Chiechi, R. C.More

Pourhossein, P., Chiechi, R. C. Fabricating Nanogaps by Nanoskiving. J. Vis. Exp. (75), e50406, doi:10.3791/50406 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter