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自装配技术制造加工纳米材料
2000年43期 发行日期:2006-04-17
自装配技术制造加工纳米材料    目前,科学家正在开发制造纳米尺寸的电子元件、化学传感器以
    目前,科学家正在开发制造纳米尺寸的电子元件、化学传感器以及为未来微观器械应用的硬件。现在已经取得许多成就,但是纳米科学从构想发展到产品,需要有快速、可靠和实用的加工方法,以及将微型结合嵌入功能化线路中去的操作手段。在过去几年,扫描隧道显微镜(STM)及相关设备,已被用来从单个原子制备线路元件,STM可以使原子空间位置十分精确,但是每次只能是一个原子,这种方法对于要快速制造大量元件来说,显然是太慢了。而自装配技术(Self-assembly technique)对小尺寸元件的应用是十分理想的,但是它不能细致地控制原子和分子团的形状和位置,且不能自动地互相结合,研究工作者不能实现预期的设想。    现在,加拿大科学家(CNRC)宣布研究成功一种自装配技术,可
    现在,加拿大科学家(CNRC)宣布研究成功一种自装配技术,可将一种有机分子成行地结聚在硅片表面上,这是一种自行定向的化学增长工艺,使成行的分子具有规整可以控制的纳米结构。在此工艺中,固体表面的原子直接与有机分子碰撞而结合,表面结构控制了成行的取向和被吸附分子间的空间。因此,许多重要的材料可以在晶体表面上制成,同一原子在晶体表面成很多行,这样就可以同时加工完全同一的复杂的纳米结构。分子纳米结构的自行定向增长是自行复制技术的一种型式,主要用于分子元件,此技术在纳米器件制造中具有明显的优势。    CNRC的研究工作者将苯乙烯分子有序地排列到硅片表面,在高纯
    CNRC的研究工作者将苯乙烯分子有序地排列到硅片表面,在高纯度硅片的晶面上用1层氢原子覆盖,然后STM有选择地移去若干氢原子,形成可以进行反应的键(不饱和硅价),再将苯乙烯通过表面有机分子即与可反应的硅原子结合,又从邻近部位移去另一氢原子,产生另一硅反应中心,形成一种键式反应,最后得到所需的结构。    此工艺与STM相比,突破了原子逐个成长的工艺限制, 对推动自
    此工艺与STM相比,突破了原子逐个成长的工艺限制, 对推动自动和快速制造加工同一结构的纳米材料和器件,具有巨大的潜在优势。(朱曾惠 摘译)  



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