Gold nanoantennas används för att skapa mer kraftfull nanoelektronik

Gold Nanoantennas (Maj 2019).

Anonim

Forskare från Tomsk Polytechnic University och deras kollegor från Tyskland har genomfört ett experiment som visar beteendet hos områden av tvådimensionella material. Studien har applikationer i skapandet av flexibla skärmar för smartphones och andra prylar, flexibla optiska och datorsystem, flexibla solceller och så vidare. Forskarna arbetar med en teknik för att observera hur material samverkar på nanoskalan, för att bestämma lokal belastning som uppträder vid deras interaktion och till och med för att se defekter av materialen vid nanoskalan som gör det möjligt att förbättra nanoelektronikkomponenterna. Studiens resultat publicerades i Nano Letters.

"För närvarande är det inom elektronik och digital teknik en trend att miniatyrera enheterna. Den här trenden är mest relevant för transistorer, säger professor Raul Rodrigez från avdelningen Lasers and Lighting Technology. "Idag finns det modern teknik som möjliggör skapandet av transistorer med en kanalbredd på 12 till 14 nanometer, vilket ger fler transistorer i processorn, vilket ökar produktiviteten hos smartphones och andra elektroniska miniatyrapparater. För att ytterligare förbättra dessa tekniker och skapa transistorer av ännu mindre storlekar, borde vi förstå hur halvledarmaterialet beter sig vid interaktion med metaller och hur dess egenskaper förändras vid nanoskalan. "

Tidigare, enligt forskarna, studerades komponentmaterial av modern elektronik endast i makro- och mikroskala, men data som erhållits var inte alltid tillräckliga för att förstå interaktionen mellan material med varandra. I det publicerade pappret visade forskarna för första gången hur komponentmaterial av avancerad nanoelektronik beter sig vid nanoskalan.

"För att skapa en komplett rad olika enheter som används i nanoelektronik, särskilt flexibla, krävs olika klasser av tvådimensionella material, inklusive halvledare. Molybdendisulfid är en av de mest kända halvledarna. Vårt mål var att studera stammen som inträffade i detta material vid nanoskalan, liksom processerna för dess sträckning eller komprimering i olika strukturer och fält ", säger författarna till forskningspapiret.

Forskarna använde guld nanotrianglar. Två monolager av molybdendisulfid placerades ovanpå dem, vilka transformerades på grund av den konvexa formen av nanotrianglarna, vilket medför lokal belastning på 1, 4 procent.

"Stammen är mer än vad vi ursprungligen förväntade oss att se. I allmänhet hade vi inget mål att skapa den högsta möjliga stammen, men det är intressant att helt enkelt att sätta tunna lager av molybdendisulfid på metall kan orsaka sådana signifikanta deformationer. Det är mycket viktigt att förstå vad som händer när en halvledare (molybdendisulfid) kontaktar en ledare (guld) om vi vill skapa en nanodevice, säger professor Rodrigez. "I vårt arbete visar vi att vi inte kan försumma samspelet mellan en tunn film och ett substrat i elektronnanodexer. När dessa material studeras undersöks alla deras egenskaper på ett plant substrat. En metall som används i elektroder kan emellertid ändra materialets egenskaper. Det är oundvikligt, men det kan kanske utnyttjas. "

Raul Rodrigez specificerar att den publicerade artikeln var den första som beskriver sådana lokala mätningar av belastning. Experimentet använde förstärkt Raman-spektroskopi (TERS) -kombineringsmetoder för optisk spektroskopi och atomkraftmikroskopi. Huvuddelen av tekniken är en guldnanoantenn inbäddad i atomkraftmikroskopet. Den varierar från mikroner till basen till nanometer vid spetsen. En nanopartikel placeras på antennens spets och forskare studerar endast signaler som tagits emot från denna nanopartikel. Forskarna betonar att TERS-metoden är tillämplig både för att studera lokala stam- och interaktionsprocesser av partiklar och detektera defekter i vissa material vid nanoskalan.

menu
menu