ورود به حساب ثبت نام جدید فراموشی کلمه عبور
برای ورود به حساب کاربری خود، نام کاربری و کلمه عبورتان را در زیر وارد کرده و روی “ ورود به حساب” کلیک کنید.





اگر فرم ثبت نام برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.









اگر فرم بازیابی کلمه عبور برای شما نمایش داده نمیشود، اینجا را کلیک کنید.





نمایش نتایج: از 1 به 5 از 5
  1. #1
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882

    Icon100 شکستن اندازه ها تا ابعاد نانومتری

    فناوری نانو ادامه تلاش ها در ساخت اجزای کوچک میکرومتری است. در این جهت روش های ساخت در قرن بیستم پیشرفت های زیادی داشته است، در فناوری نانو هنوز جای توسعه بیشتر این روش ها وجود دارد. هر چه ریزتر می شویم، فضای بیشتری که در اعماق نانومتری وجود دارد، توجه ما را به خود جلب می کند.



    اما کار با مواد در این فضا به فنون دقیق تری نیاز دارد. ساخت ماشین های کوچک تر و سریع تر نانومتری با حافظه بالا به محرک هایی نیاز دارد که این ماشین ها را به حرکت بیاندازند. قیمت و سهولت روش جایگاه مهمی در ساخت دارد. توسعه میکروالکترونیک، ابتدا ترانزیستور و سپس مجموعه ای از ترانزیستورها و بعد ریزپردازنده ها، حافظه های بالا و کنترل کننده ها، سبدی از ماشین ها را ساخته که با جاری کردن الکترون در سیلیکون، با داده های تبدیل شده به صفر و یک کار می کنند.
    دو روش جهت ساخت ساختارهایی با یک، دو یا سه بعد در مقیاس نانو (1 تا 100 نانومتر) وجود دارد. روش بالا به پایینTop Down (روش كاهش ابعاد یک ماده از ابعاد میکرومتری به نانومتری) و روش پایین به بالا Bottom-Up (با چیدن و جابجایی اتم ها و مولکول ها در کنار هم است).

    روش بالا به پایین مستلزم کاهش اندازه به کمترین میزان ممکن تا مقیاس نانومتری است. بریدن، برداشتن، خرد کردن، له کردن، تراشیدن، ذوب کردن و ذره ذره کردن یا نازک کردن افعالی هستند که روش ذکر شده را بیان می کنند. هر روش و رویکردی که بتواند حداقل یک بعد ماده را به صورتی که بیان شد به ابعاد نانومتری برساند، رویکردی از بالا به پایین است. همان طور که گفتیم در روش بالا به پایین مواد مورد نظر توسط ابزارهای مخصوصی تجزیه شده و به حد نانومتر می رسند. امروزه این عمل توسط شکست فیزیکی و شیمیایی مواد و با استفاده از آسیاب های مکانیکی و... انجام می پذیرد.
    شیوه ساخت بالا به پایین به صورتی است که کامپیوترها امروزه ساخته می شوند. اجزا کوچک وکوچکتر با ابزارهای ظریف، مواد شیمیایی و یک الگو بر روی بستر لایه ای حکاکی می شود تا مداری صحیح بدست آید.


    برای مثال در تولید نانوالیاف با اعمال یک میدان برق بسیار قوی کشش بسیار بالایی اعمال می شود که برای نازک کردن الیاف تا ابعاد نانومتری کافی است.
    روش های پایین به بالا مستلزم دستکاری اتم ها و مولكول های منفرد می باشد و خودسامانی كنترل شده اتم ها و مولكول ها و تبدیل آنها به ماده ای نانومتری است. این رویکرد به فرآیندهای زیستی و شیمیایی شباهت بسیار نزدیكی دارد. تولید مثل سلول زنده یا ایجاد بلورهای برف نمونه هایی از فناوری نانو طبیعی می باشد. در واقع ترکیب کردن هریک از اتم های مجزا و ساختن و رسیدن به یک نانو ساختار می باشد که به واسطه خاصیت خودآرایی قابل دسترس می باشد. علاوه بر این از نانو مواد می توان سیستم های پیچیده ای در محدوده میکرومتر نیز بدست آورد که در این حالت مواد می توانند علاوه بر منظم شدن در یک زمان، عملکردهای متفاوت در یک سیستم پیچیده داشته باشند. مثلاً در یکی از فرایندهای شیمیایی تولید نقاط کوانتومی شرایط و مواد اولیه فراهم می شود و هر چه زمان بیشتر باشد، اندازه ذرات بزرگتر خواهد شد.



    روش های تولید بالا به پایین به مانند روش های پایین به بالا، اجزا، محرک ها و پیچ و مهره های نانوسیستم ها را می سازند. روش های بالا به پایین با ساخت اجزای بزرگ شروع شده و آن ها را کوچک و کوچک تر می کنند. چنین روشی شبیه به مجسمه سازی است و از قطعات بزرگ تر انواع مواد، اشیای بسیار ظریف می سازد که مقیاس آن در ابعاد نانومتری است. شیوه ساخت بالا به پایین به صورتی است که کامپیوترها امروزه ساخته می شوند.

    اجزا کوچک وکوچکتر با ابزارهای ظریف، مواد شیمیایی و یک الگو بر روی بستر لایه ای حکاکی می شود تا مداری صحیح بدست آید. به کمک این روش ها طراحان کامپیوتر و الکترونیک امید دارند که آنقدر تراشه های کامپیوتری را کوچک کنند که این تراشه ها زیر ناخن جا شوند.

    اجزای الکترونیکی ابزارهای پیچیده ای نیستند. یک ابزار الکترونیکی از نیمه رسانایی سیلیکونی تشکیل شده است که برای انجام وظایف الکترونیکی در یک مدار مجتمع (IC) قرار دارد. ترانزیستورهای کوچک و اجزای الکترونیکی دیگر روی یک مستطیل بسیار نازک از جنس سیلیکون قرار می گیرند و تراشه ای شامل 100 ها یا میلیون ها اجزای الکترونیکی می سازند.
    در سال های اخیر، دانشمندان فنون متعددی را برای ساخت نانوساختارها فرا گرفته اند. در تنوع و تفاوت روش های ساخت شکی نیست. برای مثال فوتولیتوگرافی، یکی از فناوری های بالا به پایین ساخت تراشه های کامپیوتری و سیستم های میکرومتری است که می تواند برای ایجاد ساختارهای کوچک تر از 100 نانومتر هم استفاده شود، اما انجام چنین کاری بسیار سخت و گران است، در حالی که تولید نانوالیاف از الکتروریسی نمونه ای از این روش ها است که روشی ارزان و آسان شمرده می شود. پس هنوز جا برای یافتن راهکارهای ارزان تر و راحت تر وجود دارد.


    مریم نایب زاده
    بخش دانش و زندگی تبیان

    منبع: nanoscience، azonano،nano
    کتاب آشنایی با فناوری نانو (کاربردها)2؛ سلیمی، طاهری، احمدوند
    کتاب کاربرد نانوتکنولوژی در بیولوژی و علوم پزشکی؛ طهماسب پور، بی پروا، اصفهانیان
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  2. 4
  3. #2
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    با پیشرفت روزافزون تکنولوژی، نیاز به ساخت و توسعه ابزارهای الکترونیک با ابعاد کوچکتر، سرعت بیشتر، مشخصات مطلوب تر و کارایی بهتر افزایش یافته است. در این راستا تحقیقات فراوانی جهت پیشرفت روشهای ساخت بر پایه فناوری نانو صورت گرفته است.



    رایج ترین روش تولید قطعات نانومقیاس مربوط به فناوریهایی با راهبرد بالا به پایین میشود، نظیر لیتوگرافی، که در آنها از مواد اولیه بزرگ میتوان قطعات بسیار کوچک ساخت. این روشها در حال حاضر در صنعت نیمه هادی مورد استفاده قرار میگیرد اما رویای فناوری نانو آن است که بتوان با راهبرد پایین به بالا قطعات کوچکی را تولید کرد.


    روش لیتو گرافی

    روش لیتوگرافی یکی از روش های متداول برای ساخت مدارهای الکترونیک می باشد که با گسترش و ظهور ابزارهایی نظیر میکروسکوپ های الکترونی و میکروسکوپهای پروب روبشی توسعه یافته و امروزه ساختارهایی به اندازه 10 نانومتر با دقت و کیفیت بالا، با استفاده از این روش ساخته می شوند. از این فناوری پر محصول در الکترونیک برای به حرکت در آوردن سه بیلیون ترانزیستور در ثانیه استفاده می شود.

    امروزه با رشد اکثر صنایع از جمله صنعت میکروالکترونیک (Microelectronic)، ابعاد اجزا در این سیستمها و به خصوص در مدارهای میکروالکترونیک به طور مداوم در حال کوچک شدن است. این پدیده میتواند مزایایی از جمله کاهش مصرف مواد اولیه و انرژی، کاهش قیمت تمام شده قطعات و مینیاتوریزه کردن قطعات را شامل شود. همچنین گرایش به کاهش ابعاد، منافع دیگری از جمله افزایش سرعت و راندمان قطعات الکترونیکی را نیز به دنبال دارد .
    از زمان ساخت مدار مجتمع، تعداد ترانزیستورهای موجود در واحد سطح تراشه های نیمه هادی هر 18 ماه دو برابر می شود. این پیشگویی توسط مور (Moor) در دهه 80 میلادی بیان گردید که طی دو دهه اخیر رخ داده است. از این رو صنعت، نیازمند استفاده از روش هایی جهت ساخت قطعات در ابعاد نانو می باشد.


    لیتوگرافی یک واژه یونانی است که از دو قسمت لیتوس (Lithos) به معنای سنگ و گرافی (Graphia)به معنای نوشتن و حکاکی کردن، تشکیل شده است. با ترجمه کلمه به کلمه این واژه به صورت حکاکی بر روی سنگ معنی می شود. این روش شامل تشکیل یک طرح لیتوگرافی از یک الگو روی یک ماده الکترونیک و انتقال آن طرح به مادهای دیگر جهت تولید یک ابزار الکترونیکی یا نوری می باشد.

    تقسیم بندی روش های لیتوگرافی

    تکنیکهای لیتوگرافی را میتوان به شیوههای گوناگون دستهبندی کرد. البته در طول زمان با پیشرفت ابزارها و ظهور فناوریهای جدید، این تکنیک به صورت روشهای بسیار پیچیده و دقیق به تحت عنوان نانولیتوگرافی، برای معماری در ابعاد مولکولی و نانو توسعه داده شدهاند؛ به طوری که در دهه های اخیر از این روش به طور وسیع برای ساخت مدارهای مجتمع، ابزارهای ذخیره اطلاعات، سنسورهای مینیاتوریزه شده، سیستم های میکروالکترومکانیک (MEMS) و نانوالکترومکانیک (NEMS) تراشه های زیستی استفاده می شود .
    تکنیک های لیتوگرافی بر اساس ابزار مورد نیاز، روش انتقال تصویر و استراتژی الگوگذاری به دو روش تقسیم میشوند، که شامل نوشتن (حکاکی) مستقیم و یا انتقال طرح با استفاده از ماسک نوری با روش های متداول تابش و برخی روش های توسعه یافته می باشد.
    روش اول تحت عنوان حکاکی ردیفی (Serial Writing) و روش دوم به عنوان روش های تکرار موازی (Parallel Replication) شناخته می شوند.
    وقتی اشعه ماوراء بنفش به ماسک می خورد، نور از فواصل بین کروم رد می شود. عدسی طرح را روی یک لایه مقاوم نوری از جنس سیلیکون منعکس و کوچک می کند

    روش فوتولیتوگرافی

    فوتولیتوگرافی اساساً از عکاسی برگرفته شده است. در ابتدا باید فیلمی که هم اندازه با طرح نهایی برای ساخت است آماده شود. این طرح نقشه بخشی از مدارهای ریزتراشه را در خود دارد. فیلم به منزله یک ماسک یا نقاب است که برای انتقال طرح به فلزات و نیمه رساناهای یک ریزتراشه استفاده می شود. اما این کار چگونه ممکن است انجام شود؟ روزانه هزاران مهر برای تایید انجام یک کار روی کاغذ می خورد. اگر لایه رنگی مهر روی کاغذ را به منزله یک ساختار ظریف نانومتری در نظر بگیریم، این مهر می تواند برای تولید یک صفحه نانومتری بارها روی یک سطح مناسب بخورد. این تشریح ساده ای از روش نانولیتوگرافی است. همان طور که در مورد عکاسی صادق است، ساخت یک فیلم ممکن است دشوار باشد، اما تکثیر آن راحت است، چون فیلم می تواند بارها استفاده شود. بنابراین چنین فرآیندی به دو مرحله تفکیک می شود: آماده سازی فیلم که یک بار انجام می شود اما کند و گران است و استفاده از فیلم برای ساخت نمونه های تکراری که سریع و ارزان است.


    مراحل استفاده از این روش

    1. اشعه لیزر طرح مدار را روی لایه حساس به نور پلیمری که روی یک لایه کرومی و یک بستر شیشه ای قرار دارد می نویسد بخش هایی از پلیمر توسط لیزر برداشته می شود.
    2. بخش هایی از لایه کرومی نیز با برداشتن پلیمر برداشته می شود. به این ترتیب فیلم یا ماسک ساخته می شود که شبیه نگاتیو در فیلم عکاسی است.
    3. وقتی اشعه ماوراء بنفش به ماسک می خورد، نور از فواصل بین کروم رد می شود. عدسی طرح را روی یک لایه مقاوم نوری از جنس سیلیکون منعکس و کوچک می کند.
    4. بخش های در معرض نور از ماده حساس به نور برداشته می شود. این طرح مینیاتوری روی صفحات سیلیکونی قابل تکرار است.




    مریم نایب زاده
    بخش دانش و زندگی تبیان


    منبع: edu.nano، nanoscience، azonano،nano
    کتاب آشنایی با فناوری نانو (کاربردها)2، سلیمی، طاهری، احمدوند
    کتاب کاربرد نانوتکنولوژی در بیولوژی و علوم پزشکی، طهماسب پور، بی پروا، اصفهانیان
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/10/02 در ساعت 10:53
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  4. 4
  5. #3
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    لیتوگرافی با استفاده از پرتو الکترونی یک روش اختصاصی برای تولید طرح های بسیار ضعیف که برای مدارهای الکترونیکی امروزی مورد نیاز است می باشد. این تکنیک که منشا آن از میکروسکوپ های الکترونی است شامل یک سطح که در معرض پرتو الکترونی قرار گرفته است می باشد.



    سطح مورد نظر توسط یک فیلم مقاوم و حساس به الکترون پوشیده می شود. بر اثر عملکرد پرتوالکترونی لایه مقاوم متحمل تغییرات شیمیایی می شود. بعداز ظهور در یک محلول مایع، بخشی از فیلم مقاوم حل شده و قطعه مورد نظر می تواند با لایه گذاری فلزی فرآوری شود.



    مزیت استفاده از EBL، دقت بسیار بالا، در حدود 10-20 نانومتر و انعطاف پذیری آن می باشد. EBL قادر به نگاشتن طرح های دلخواه بر روی طیف وسیعی از مواد می باشد.
    از تکنیک EBL در سیستم های نگارش مستقیم مانند مدارهای مجتمع استفاده می شود و در بررسی پدیده هایی که در ابعاد بسیار کوچک رخ می دهند کاربرد دارند. همچنین از این روش در ساخت ابزار فوتونیک نظیر موج برهای نوری با پراکندگی نوری کم، اپتیک اشعه X، ابزار الکترونیکی با قابلیت کار در فرکانس های بالا، نانولوله ها، نانوفیبرها و نانوسیم ها استفاده می شود. یکی از کاربردهای اصلی این تکنیک ساخت ماسک های نوری می باشد. این ماسک ها معمولاً با استفاده از باریکه شکل گرفته و بر روی یک زیرلایه کوارتزی ساخته می شوند که شفافیت خوبی در ناحیه فرابنفش از خود نشان میدهد.
    روش حکاکی مستقیم از این تکنیک، کاربردهای زیادی دارد و برای تولید ماسک برای انواع روش های لیتوگرافی استفاده میشود. نکته مهم در این روش، استفاده از تک باریکه الکترونی می باشد که در کنار ایجاد رزولوشن بالا، به خصوص در مورد طرح های بزرگ و تولید انبوه ساختارها هزینه بر و زمان بر می باشد. از این رو روش ایجاد طرح با استفاده از باریکه های الکترونی چندتایی گسترش پیدا کرد. این روش رزولوشن پایین تری نسبت به روش مستقیم دارد ولی تولید ماسک های موردنیاز در این روش هزینه بر می باشد.
    عدسی های معمول نور شدید ماوراء بنفش را از خود عبور نمی دهند و اشعه ایکس را متمرکز نمی کنند. در ضمن تابش بر انرژی به بیشتر موادی که در ماسک و عدسی ها استفاده شده اند، آسیب می زند.


    محدودیت اصلی تکنیک لیتوگرافی با باریکه الکترونی ایجاد ناحیه ای اطراف محل برخورد باریکه با ماده مقاوم می باشد که از برهمکنش های مختلف الکترونهای برخوردی با مقاوم و زیرلایه نشأت می گیرد و طرح تولیدی را مبهم می سازد. برای کاهش این ناحیه و بهبود طرح های تولیدی، استفاده از باریکه هایی با انرژی بالا و یا با ولتاژهای کم پیشنهاد شده است که هر کدام از این روش ها نیز محدودیت هایی را برای سیستم ایجاد می کنند.

    روش غیرمستقیم

    روش دیگر لیتوگرافی باریکه الکترونی، روش غیر مستقیم یا چاپ تصویر (EPL= Electron Projection Lithography) می باشد.

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]

    تکنیک های تک باریکه متمرکزشده گوسین و باریکه شکل گرفته، برای تبدیل داده های ساختارهای زیرمیکرونی و نانومتری به ساختارهای دو بعدی، ایده آل هستند. هر دو تکنیک نیاز به زمان مشخصی برای پر کردن سطوح بزرگ با اجزای کوچک دارند. برای رفع مشکل زمان، روش های تابش موازی توسعه داده شدند که از ماسک هایی با طرح های مشخص با ابعاد ساختاری زیرمیکرونی تا نانومتری استفاده می کنند. با این حال تولید باریکه های چند تایی نیاز به استفاده از ابزار دقیقی دارد و ساخت ماسک های مورد نیاز برای تولید چنین باریکه هایی هزینه بر است.
    در تکنیک غیر مستقیم، باریکه الکترونی بر روی زیرلایه پوشش داده شده با ماده مقاوم در یک محیط خلأ (torr10-5) متمرکز می شود. در این روش از یک ماسک برای انتقال کامل یا بخش اعظم یک طرح استفاده می-شود. این ماسک یک غشای جامد با حفرات مشخص است که طرح مورد نظر را ایجاد می کند (شابلون). باریکه در حالتی که طرح را منتقل می کند از حفرات ماسک عبور می کند. پس از انتقال طرح تعریف شده بر روی ماده مقاوم، این ماده از سیستم خارج شده و مابقی فرآیند مانند لیتوگرافی متداول ادامه می یابد. در این روش، دانسیته جریان کمتری نسبت به باریکه گوسین و باریکه شکل داده شده استفاده می شود. هرچه عمق نفوذ الکترون ها کاهش یابد، کاربر ناگزیر می شود تا از ماسک های غشایی بسیار نازک و یا شابلون هایی به صورت چند تکه، که باریکه می تواند از میان آنها عبور کند، استفاده کند.


    لیتوگرافی با استفاده از اشعه x

    لیتوگرافی با استفاده از اشعه ایکس با طول موجی بین 1/0 تا 10 نانومتر یا نور شدید ماوراء بنفش با طول موج بین 10 تا 70 نانومتر است. چون این امواج تابشی طول موج بسیار کوچک تری از طول موج نور ماوراء بنفش که اینک در فوتولیتوگرافی استفاده می شود، دارند، محو بودن متأثر از پراکنش نور را حداقل می کند. این فناوری ها هم با مشکلات خاص خودشان روبرو هستند. عدسی های معمول نور شدید ماوراء بنفش را از خود عبور نمی دهند و اشعه ایکس را متمرکز نمی کنند. در ضمن تابش بر انرژی به بیشتر موادی که در ماسک و عدسی ها استفاده شده اند، آسیب می زند.


    مریم نایب زاده
    بخش دانش و زندگی تبیان

    منبع: edu.nano ، nanoscience، azonano،nano
    کتاب آشنایی با فناوری نانو (کاربردها) 2؛ سلیمی، طاهری، احمدوند
    کتاب کاربرد نانوتکنولوژی در بیولوژی و علوم پزشکی، طهماسب پور، بی پروا، اصفهانیان
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  6. 4
  7. #4
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    انواع روش های لیتوگرافی یاد شده به نام رویکردهای بالا به پایین شناخته می شوند. این به خاطر آن بود که همه این روش ها از یک مقیاس بزرگ تر آغاز می شوند و ابعادشان جانبی شان را قبل از ساخت نانومتری معمولاً با ضریبی از 10 کم می کنند.



    چنانچه اشاره شد این روش ها برای ساخت ابزارهای الکترونیکی که کارایی آن ها بیشتر به طرحشان مرتبط است تا به ابعادشان، به کار می رود. اما خیلی از این روش های بالا به پایین آیده ال نیستند. با این حال در سال های اخیر برخی از روش های بالا به پایین نیز وجود داشته که به راحتی نانوالیاف یا نانوذرات را تولید کرده است.

    لیتوگرافی نرم


    دراین روش به جای استفاده از ابزارهای فیزیکی مثل نور و الکترون از فرآیندهای مکانیکی که در زندگی روزمره با آن ها سر و کار داریم استفاده کردیم: چاپ، مهر زدن، قالب سازی و شابلون. این فنون لیتوگرافی نرم نامیده می شوند چون چیزی که همگی دارند، یک قالب پلیمری خاص است. معمولاً از این پلیمر که خیلی زود ذوب می شود برای گرفتن نشتی استفاده می شود. واژه نرم به خاطر آن است که پلیمرها طبیعتی نرم دارند و در دماهای پایین ذوب می شوند.
    برای تکثیر با لیتوگرافی نرم، ابتدا باید یک قالب یا مهر ایجاد کرد. معمول ترین روش برای این کار فوتولیتوگرافی یا لیتوگرافی پرتوی الکترونی روی یک سطح سیلیکونی است. این فرآیند یک الگوی اولیه با طرح های برجسته حساس به نوری ایجاد می کند که از سطح سیلیکون بیرون زده اند.
    سپس مایع پلیمری روی این سطح برجسته ریخته شده و یک جامد نرم لاستیکی تبدیل می شود. در نتیجه مهری پلیمری ساخته می شود که با الگوی اولیه برابری کامل دارد. شکل های روی مهر در حد چند نانومتر با الگوی اولیه اختلاف دارند. اگر چه ایجاد یک الگوی اولیه با نقوش ظریف برجسته پرهزینه است (چون نیاز به لیتوگرافی پرتوالکترونی یا فنون پیشرفته دیگر دارد)، با این حال تکثیر الگوی روی مهرهای پلیمری ارزان و آسان است مهر پلیمری می تواند برای ساخت نانوساختارها مورد استفاده قرار گیرد.




    یکی از روش ها، روش چاپ با تماس میکرومتری است. مهر پلیمری به یک محلول موثر شامل مولکول های آلی به نام تیول (در نقش جوهر) آغشته می شود. سپس مهر به روی یک فیلم نازک طلا (در نقش کاغذ) که روی شیشه، سیلیکون یا صفحه پلیمری قرار گرفته زده می شود. تیول با سطح طلا واکنش می دهد و فیلم کاملاً منظمی را ایجاد می کند که طرح مهر را دارد.
    به خاطر پخش شدن جوهر تیول بعد از تماس با سطح، دقت تک لایه نمی تواند به اندازه مهر پلیمری باشد. وقتی این روش به طور مستقیم استفاده شود می تواند شکل هایی به کوچکی 50 نانومتر ایجاد کند.
    لیتوگرافی نرم می تواند نانوساختارهایی از مواد متنوع بسازد که مولکول های آلی پیچیده مورد نیاز برای مطالعات زیست شناسی را در بر می گیرد. این روش برای چاپ یا قالب ریزی روی سطوح منحنی درست مانند سطوح صاف است


    روش دیگر لیتوگرافی نرم، قالب ریزی میکرومتری در داخل مجاری نامیده می شود، در این روش مهرهای پلیمری به عنوان قالب استفاده می شوند تا طرح ها را قالب ریزی (ریخته گری) کنند. مهر روی یک سطح سخت قرار داده می شود و یک نوع پلیمر مایع در اثر نیروهای کشش سطحی و مویینگی به حفره های بین سطح و مهر نفوذ می کند. پلیمر در این حالت به شکل طرح مورد نظر درآمده و جامد می شود. این روش برای ایجاد ساختارهای کوچک تر از 10 نانومتر قابل استفاده است. این روش برای ساخت ابزارهای نوری زیر طول موج نور، هادی های موج و یک سو کننده های نور و هر چیزی که بتواند در شبکه های الیاف نوری و در کامپیوترهای نوری استفاده شود مناسب هستند. یکی از کاربردهای این روش استفاده در مجاری نانومتری است، مجاری نانومتری همان مجاری میکرمتری هستند که کانال هایی با ضخامت تنها چند نانومتر دارند. در این مقیاس، شکل حرکت سیال، امکان ایجاد روش های جدیدی را برای جداسازی موادی مانند اجزای ژنتیکی را فراهم کرده است.

    مزیت های این روش

    این روش ها به ابزار خاصی احتیاج ندارند و در واقع در یک آزمایشگاه معمولی دستی قابل انجام هستند. روش های فوتولیتوگرافی معمول باید در شرایط پاک در اتاق تمیز، عاری از گرد و غبار صورت گیرد. اگر تنها یک ذره ای کوچک روی الگوی اولیه بنشیند، یک نقطه ناخواسته روی تمامی طرح ها ایجاد می شود. در نتیجه ابزار ساخته شده و گاهی ابزارهای مرتبط با آن ممکن است از کار بیفتند. لیتوگرافی نرم این مشکل را ندارد، چون مهر پلیمری نرم است، اگر ذره ای غبار بین مهر و صفحه قرار گیرد مهر روی ذره فشرده می شود و تماس کامل با سطح را حفظ می کند. بنابراین غیر از مواردی که محتویات در داخل قالب بمانند، طرح درست ایجاد خواهد شد.ازطرف دیگر این روش به محققان اجازه می دهد که با حداقل هزینه طرح هایی را که با لیتوگرافی پرتو الکترونی با روش های دیگر مرتبط ساخته شده ایجاد کنند.
    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
    معایب این روش


    لیتوگرافی نرم می تواند نانوساختارهایی از مواد متنوع بسازد که مولکول های آلی پیچیده مورد نیاز برای مطالعات زیست شناسی را در بر می گیرد. این روش برای چاپ یا قالب ریزی روی سطوح منحنی درست مانند سطوح صاف است. اما برای تولید ساختارهای پیچیده نانو الکترونیک ایده آل نیست. اخیراً مدارهای مجتمع (IC) به صورت لایه های فشرده چند گانه از مواد مختلف تشکیل شده اند. خرابی و آسیب مهرهای پلیمری خطاهای کوچکی را در طرح های تکراری ایجاد می کند و عدم تطبیق یک جزء با لایه های زیرین در مدارها را در پی دارد.
    حتی کمترین خرابی و آسیب می تواند باعث خراب شدن یک ابزار چند لایه ای نانوالکترونیکی شود. بنابراین لیتوگرافی نرم روش مناسبی برای ساخت ساختارهای چند لایه که باید لایه ها دقیقاً روی هم قرار گیرند نیست. محققان در حال رفع این عیب هستند اما هنوز برای تعیین اینکه این تلاش ها مفید خواهد بود یا خیر زمان نیاز است.

    مریم نایب زاده
    بخش دانش و زندگی تبیان
    ویرایش توسط samane.metal : 2014/10/29 در ساعت 20:14
    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  8. 5
  9. #5
    samane.metal
    مدیـــر بازنشسته
    تاریخ عضویت
    2013/12/03
    محل سکونت
    Tehr@n
    نوشته ها
    455
    195
    882
    ظهور و پیشرفت نانوفناوری، امکان دستیابی به روشی برای دستکاری ساختارهای اتمی و جابجایی اتم ها به مناطق دلخواه، همواره مورد توجه بسیاری از محققان بوده است.





    با گسترش میکروسکوپ های پروب روبشی با دقت و وضوح تصویر فضایی بسیار بالا، برای آنالیز و تصویربرداری سطحی در ابعاد 1 نانومتر و کمتر، ایده دستکاری و جابجایی اتم ها با استفاده از این امکانات نیز مطرح و بررسی گردید. امروزه در زمینه نانولیتوگرافی از میکروسکوپ های پروب روبشی نظیر (AFM=Atomic Force Microscopy) و ( STM=Scanning Tunneling Microscopy) برای ایجاد خراش و کندن اتم های سطحی در مناطق خاص، حکاکی و یا جابجایی برخی اتم های موضعی با اتم های مورد نظر، همزمان با تصویربرداری از سطح، استفاده می شود، که تحت عنوان لیتوگرافی پروب روبشی (SPL= Scanning Probe Lithography) شناخته می شوند.
    ابزارهای پروب روبشی خیلی ساده به محققان اجازه می دهند که دنیای اتمی را مشاهده کنند. آن ها برای ایجاد ساختارهای نانومتری نیز استفاده می شوند. تیغه AFM می تواند نانوذرات را روی سطح تغییر داده و آن ها را به نظم مشخصی در بیاورد. این تیغه می تواند روی سطح یا فیلم های تک لایه از اتم ها یا مولکول هایی که سطح را پوشش داده اند خراش ایجاد کند. به طور مشابه، اگر محققان جریان جاری از تیغه STM را افزایش دهند، میکروسکوپ منبع بسیار کوچکی برای یک پرتو الکترونی می شود که می تواند برای نگارش طرح های نانومتری استفاده شود. تیغه STM می تواند یک اتم منفرد را روی سطح به اطراف جا به جا کند و حلقه ها یا سیم هایی با ضخامت تنها یک اتم بسازد.
    دستیابی به وضوح تصویر بالا اساس دستکاری مولکولی و نانولیتوگرافی بر اساس SPM می باشد. اصولاً با افزایش برهم کنش های موضعی همچون نیروی اتمی، دانسیته الکترون های تونل زنی و یا استحکام میدان الکتریکی، امکان شکستن انتخابی پیوندهای شیمیایی فراهم می شود که جزئیات روش در کنترل این برهم کنش های موضعی، اساس دستیابی به طرح های شارپ با دقت فضایی بالا می باشد.



    درواقع می توان گفت، میکروسکوپ های پروب روبشی همچون STM و AFM ابزار بسیار مناسبی برای دستکاری و لیتوگرافی در مقیاس نانو می باشند. با استفاده از کنترل جریان تونل زنی و فاصله جدایش سوزن و نمونه در STM، می توان پیوندهای سطحی را به صورت موضعی ضعیف یا حذف نموده و طرح مورد نظر را بر روی ماده مقاوم ایجاد نمود. در مورد AFM، با تغییر نیروی سوزن و محیط روبش، می توان حالت های مختلفی را ایجاد نمود که بر طبق آن طرح های متفاوتی نیز قابل دستیابی است. از جمله آنها می توان به خراش هایی در ابعاد نانو، جابجایی مولکول های سطحی با مولکول های مورد نظر و نگاشتن بر روی سطح اشاره نمود.
    از مزایای این روش ها می توان به وضوح تصویر بسیار بالای طرح های تولیدی، امکان ایجاد طرح های دو بعدی و سه بعدی با دقت ابعادی بسیار بالا، امکان بررسی و آنالیز سطح همزمان با فرآیند تولید و امکان تولید ساختارهای پیچیده با ترکیبات متفاوت اشاره کرد.

    روش لیتوگرافی قلمی

    لیتوگرافی بر پایه AFM در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. این روش ساخت لیتو گرافی قلمی نام گرفته است. این روش توسط چاد میرکین ایجاد شده است. این روش مثل نوشتن با قلمی از پر قو است. روش لیتوگرافی قلمی از یک نوک هرمی شکل در تیغه میکروسکوپ نیروی اتمی بهره می گیرد که با فیلم نازکی از مولکول های تیول پوشش داده شده است. یک قطره کم از آب بین نوک تیغه و یک صفحه طلا متراکم می شود.تیول ها از نوک قلم به سطح جابه جا می شود. در نهایت روی سطح تک لایه خود سامانی شکل می گیرد.
    لیتوگرافی AFM به عنوان یکی از روش های ساخت نانوساختارها، قادر به تولید قطعاتی با ابعاد 10 نانومتر و کمتر می باشد.



    در واقع نوک AFM با فیلم نازکی از مولکول های تیول (همان ترکیبی که برای چاپ میکروتماسی استفاده می شود) که در آب حل نمی شوند، اما با سطح طلا واکنش می دهند پوشانده می شود. وقتی که ابزار در فضایی با جوی با غلظت بالای بخار آب قرار گرفت، قطره کوچکی از آب بین سطح طلا و تیغه میکروسکوپ ایجاد می شود. کشش سطحی تیغه را به فاصله مشخصی از طلا هل می دهد و این فاصله زمانی که تیغه در حال عبور از روی سطح است تغییر نمی کند. قطره آب مثل پلی عمل می کند که مولکول های تیول را از تیغه به سطح طلا، جایی که مولکول ها اتصال ثابت پیدا می کنند انتقال می دهد.
    محققان این روش را برای نگارش نوشته هایی با ابعاد نانومتری استفاده کرده اند. اگر چه روش لیتوگرافی قلمی نسبتاً کند است، اما می تواند انواع متفاوتی از مواد شیمیایی را به عنوان جوهر استفاده کرده و انعطاف شیمیایی بالایی برای نگارش در ابعاد نانومتری داشته باشد. محققان هنوز بهترین استفاده از این روش را تعیین نکرده اند، اما یکی از ایده ها این است که از روش قلمی برای اصلاح دقیق طراحی های مدار استفاده شود. میرکین نشان داد که انواع جوهرهایی که در لیتوگرافی قلمی استفاده می شود مستقیماً قابل نگارش روی سیلیکون نیز هستند.


    روش AFM مزایایی دارد که می توان اینگونه بیان نمود: اول اینکه روشی است که تحت شرایط محیطی قابل انجام است و به تجهیزات پیچیده ای نیاز ندارد. دوم اینکه لیتوگرافی AFM به عنوان یکی از روش های ساخت نانوساختارها، قادر به تولید قطعاتی با ابعاد 10 نانومتر و کمتر می باشد. سوم اینکه AFM می تواند تصاویری با وضوح تصویر بالا و به صورت فضای واقعی با دقت هم ترازی نانومتری برای سطوح خارجی تولید کند. در طی سال ها به صورت تجربی ثابت شده که با استفاده از آرایه ای از سوزن های جستجوگر موازی می توان سرعت و بازده را نیز بهبود بخشید.








    مریم نایب زاده


    بخش دانش و زندگی تبیان



    خدایا!

    من اگر بد کنم تو را بنده ی دیگر بسیار است...

    تو اگر مدارا نکنی مرا خدای دیگر کجاست؟؟؟

    [Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...][Only Registered and Activated Users Can See Links. Click Here To Register...]
  10. 3
نمایش نتایج: از 1 به 5 از 5

اطلاعات موضوع

کاربرانی که در حال مشاهده این موضوع هستند

در حال حاضر 1 کاربر در حال مشاهده این موضوع است. (0 کاربران و 1 مهمان ها)

کلمات کلیدی این موضوع

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •