Инновация в формировании нанопроводников

Исследователи университета Пердью разработали новый метод формирования нанопроводников и ультратонких плёнок. «Нано-машинный цех» может использоваться для моделирования таких тонких структур в соответствии с точными спецификациями, требуемыми в передовых электронных устройствах.

С помощью нового метода может быть достигнута большая прочность и необычные свойства, такие как сверхвысокий магнетизм и «плазмонный резонанс». Согласно исследователям университета Пердью, это может вести к улучшению оптики, компьютеров и электроники.

Исследователи использовали свои методы для штамповки нано- и микрошестерёнок, формирования тонких кольцевых форм из графена. «Мы занимаемся данным формированием при комнатной температуре и атмосферном давлении, словно в нано-машинном цехе», - говорит Гэри Ченг, профессор промышленного проектирования в Пердью.

Метод лазерного ударно-индуцированного формирования позволяет настраивать нанопроводники, изменяя электрические и опто-электрические свойства, критичные для электронных компонентов.

Исследователи также показали, как метод лазерно-индуцированного формирования может использоваться для изменения свойств графена, что является шагом к освоению материала для применения в электронных устройствах.

Новая методика работает с использованием многослойной структуры, у которой в нижней части есть небольшая литейная форма.

Нанопроводники располагаются непосредственно над литейной формой, остальные материалы находятся в слоях между нанопроводниками и поверхностным стеклянным слоем. Подвергая данный слоеный «формовочный блок» излучению сверхбыстрого пульсирующего лазера, достигается то, что один из слоев выгорает, создавая понижение давления, которое выдавливает нанопроводники в литейную часть, меняя их форму.

«Данный метод может быть масштабирован к промышленному процессу при непрерывной рулонной подаче путём изменения размеров лазерного луча и скорости сканирования», - говорит Ченг. «Лазерное ударно-индуцированное формирование – это быстрый и дешёвый подход».

Результаты инноваций были более детально освещены в журнале Nature Photonics.

Часть исследования, финансируемая объединением национальной науки (National Science Foundation), осуществлялась в особой чистой камере центра нанотехнологий Birck в парке открытий университета Пердью.