Химический пилинг для молекулярных пленок
Новый способ разрешает отшелушивать молекулы с поверхности, создавая совокупности с определенной формой более действенно, чем посредством простых способов литографии.
Удаление пластов молекул снабжает то, что новая методика разрешает приобретать молекулярные совокупности с элементами, размеры которых составляют около 40 нм. Такое разрешение больше, чем то, которого возможно достигнуть посредством способа литографии, что основан на нанесении молекул на поверхность. Более того, соединения, каковые наносят легко на подложку, смогут размываться, что ведет к нарушению граней наноузоров.
Исследователи, создавшие новую методику, уверяют, что отшелушивания молекул с поверхности мешает диффузии.
рис. 1. Новый тип литографии основан на том, что
функционализированный штамп из полидиметилсилоксана
с нанесенными на его поверхность алкантиолами (белые и
красные) наносится на золото и удаляется, что разрешает приобретать
поверхность нужного типа. (Рисунок из Science, DOI:
10.1126/science.1221774).
Ганг-Ю Лю (Gang-yu Liu) из Университета Калифорнии (Дэвис) отмечает, что не смотря на то, что литография зарекомендовала себя в науке о материалах как метод нанесения микро- и наношаблонов на поверхности с громадной площадью, Новый способ представляет собой другую привлекательную и многообещающую ипостась способа. Лю отмечает, что
новый подход, без сомнений, отыщет широкое использование.
Для получения совокупностей нового типа исследователи из группы Анны Эндрюс (Anne M. Andrews) и Пола Вайсса (Paul S. Weiss) первоначально нанесли на золотую поверхность мономолекулярный слой алкантиолов с гидроксильными фрагментами. После этого посредством обработки кислородной плазмой исследователи активировали штамп из полидиметилсилоксана [polydimethylsiloxane (PDMS)], такая обработка дает возможность приобрести гидрофильные силоксильные группы на поверхности штампа.
Рис. 2. Поверхность, полученная новым литографическим
способом – изображение получено посредством атомно-силового
микроскопа. Для получения структуры с колодцами,
изображенными на фотографии, использовали штамп с
ромбовидными элементами. (Рисунок из Science,
DOI: 10.1126/science.1221774).
При взаимодействии штампа с тиольной пленкой образуются прочные связи между силоксильными группами шаблона и гидроксильными на монослое, покрывающем золото. Удаление штампа, так, удаляет с поверхности слой тиолов, что прихватывает с собой атомы золота.
Вайсс поясняет, что
он в далеком прошлом предполагал, что при удалении тиолятов с поверхности золота прежде всего разрываются связи золото-золото, а уже после этого – золото-сера, и опыты подтвердили эту догадку.