आयन शूट नैनो-क्रेटर

क्रिस्टल सतहों के नैनोस्ट्रक्चरिंग के लिए एक उपकरण के रूप में अत्यधिक आवेशित आयन

आयन छेद के साथ सतह © FZD
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अत्यधिक आवेशित आयनों का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने भौतिक सतहों में छोटे छिद्रों की शूटिंग करने में सफलता प्राप्त की है। इस प्रकार, उन्होंने पिछले इलेक्ट्रॉन शॉट तकनीक की तुलना में नैनोस्ट्रक्टर्ड सतहों को अधिक प्रभावी ढंग से उत्पादित किया। शोधकर्ता "फिजिकल रिव्यू लेटर्स" पत्रिका की रिपोर्ट के अनुसार छेद कुछ नैनोमीटर चौड़े और बिल्कुल एक परमाणु परत के गहरे हैं।

नैनो टेक्नोलॉजी को 21 वीं सदी की एक महत्वपूर्ण तकनीक माना जाता है। कई शोध समूह नैनोमीटर रेंज में कभी भी छोटी संरचनाओं का निर्माण करने के लिए काम कर रहे हैं। वे अक्सर उन सामग्रियों का उपयोग करते हैं जो आज माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में उपयोग किए जाते हैं। सेमीकंडक्टर सामग्री के नैनोस्ट्रक्चरिंग के लिए नए, प्रभावी और विश्वसनीय तरीके इसलिए बहुत महत्व रखते हैं।

एक उच्च ऊर्जा मिनी उपकरण के रूप में आयन

भविष्य में, आयन बीम तकनीक चिप्स की संरचना में एक प्रमुख भूमिका निभा सकती है। स्टीफन फेसस्को की अगुवाई वाले फोर्सचुंगजेंट्रम ड्रेसडेन-रोसडॉर्फ (एफजेडडी) के वैज्ञानिकों ने अब एक ऐसी विधि विकसित की है जिसमें अत्यधिक आवेशित आयनों - परमाणुओं, जिसमें से लगभग सभी इलेक्ट्रॉनों को निकाला गया है - का उपयोग नैनोस्ट्रक्चरिंग के लिए उपकरणों के रूप में किया जाता है। यदि आप अपने अधिकांश इलेक्ट्रॉनों को एक परमाणु से हटाते हैं, तो शेष आयन ने बहुत अधिक ऊर्जा संग्रहीत की है। यह आंतरिक ऊर्जा एक बहुत ही कम समय में अकल्पनीय रूप से छोटी जगह में जारी की जाती है और इस प्रकार सतहों के प्रभावी संशोधन के लिए उपयोग की जा सकती है।

पिछली इलेक्ट्रॉन विधि भी अप्रभावी है

अत्यधिक आवेशित आयनों के साथ बमबारी के लिए एक सामग्री के रूप में, शोधकर्ताओं ने अपनी वर्तमान जांच में पोटेशियम ब्रोमाइड चुना। यह एक क्रिस्टलीय और गैर-प्रवाहकीय सामग्री है, जिसका उपयोग उदाहरण के लिए लेंस और प्रिज्म के उत्पादन में किया जाता है, लेकिन माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक में एक गेट सामग्री के रूप में भी किया जाता है। पिछले तरीकों में, इलेक्ट्रॉन सतह में गहराई से प्रवेश करते हैं और क्रिस्टल की जाली में कई छोटे दोष उत्पन्न करते हैं। कुछ दोष सतह पर चले जाते हैं, जहां वे एकल रिक्तियों का निर्माण कर सकते हैं। हालाँकि, यह ज्ञात विधि बहुत प्रभावी नहीं है क्योंकि सामूहिक रूप से एक एकल छेद बनाने के लिए एक महान कई इलेक्ट्रॉनों की आवश्यकता होती है।

अपलोड किए गए आयनों के विपरीत। प्रत्येक व्यक्तिगत कण अपनी उच्च क्षमता वाली ऊर्जा को सीधे सामग्री की सतह पर छोड़ता है और इसलिए सबसे छोटे क्षेत्र में बहुत प्रभावी रूप से कई रिक्त स्थान बनाता है, जो एक गड्ढा में इकट्ठा होता है। अलग किए गए परमाणुओं की संख्या केवल उत्सर्जित आंतरिक प्रक्षेप्य ऊर्जा पर निर्भर करती है। इस प्रकार, उत्पन्न होने वाले नैनो-संरचनाओं का आकार आयन का प्रभार चुनकर समायोज्य है। प्रदर्शन

अच्छी तरह से परिभाषित नैनो-छेद

हैरानी की बात है, गहराई हमेशा भौतिक सतह के एक परमाणु परत से मेल खाती है। इसका कारण यह है कि आयनों की रिलीज़ की गई संभावित ऊर्जा सतह पर केंद्रित है और केवल यहाँ पर परमाणु जाली से बाहर निकल सकते हैं। लंबे समय से ज्ञात, प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉन विकिरण के विपरीत, प्रत्येक आयन वास्तव में एक अच्छी तरह से परिभाषित नैनो-छेद उत्पन्न करता है और इसलिए यह अधिक कुशल है। अत्यधिक आवेशित आयनों का एक और लाभ यह है कि वे गहरी क्रिस्टल परतों में कोई क्षति नहीं पहुंचाते हैं।

शोधकर्ता अब नई प्रक्रिया के प्रभाव और प्रभावों की जांच करना चाहते हैं। "भविष्य में, यह विशेष रूप से सामग्री की सतह पर अत्यधिक आवेशित आयनों को रखने के लिए परेशान होगा, अर्थात प्रभाव के बिंदु को ठीक से निर्धारित करने के लिए, " स्टीफन फेसको बताते हैं। अगर हम ऐसा कर सकते हैं, तो हम नैनो-होल की जटिल संरचनाएं लिख सकते हैं जो कि एक परमाणु परत की गहराई तक हैं। इन संरचनाओं में कोई भी चुनिंदा रूप से धातु को वाष्पित कर सकता है और इस प्रकार होनहार गुण के साथ दिलचस्प asplasmonicº संरचनाएं होंगी।

(रिसर्च सेंटर ड्रेसडेन रॉसडॉर्फ, 28.08.2008 - NPO)