fr.chemi3t
08-10-2012, 10:29 PM
در ليتوگرافي با قلم غوطه‌ور، موادي که بايستي توسط آنها الگوي مورد نظر طراحي شود، از طريق سوزن روي سطح انتقال مي‌يابد و با هدايت حرکات سوزن، الگو تشکيل مي‌گردد، اين روش به تفضيل مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
يك گوه بزرگ و نوك تيز را در نظر بگيريد. آن را وارونه كنيد و به زير يك تخته خيلي بزرگ و قوي بچسبانيد. حالا نوك گوه را به آرامي روي يك سيني پر از توپ گلف حركت دهيد. همانطور كه نوك گوه روي هر توپ حركت مي‌كند و محيط آنرا طي مي‌كند، گوه به مقدار جزيي به سمت بالا و پايين حركت مي‌كند. اين عمل ممكن است ايده‌اي از مقياسهاي نسبي مورد بحث در هنگام استفاده از يك تيرك ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) براي تصويربرداري از يك سطح را به شما بدهد. توپهاي گلف در اين مثال، معادل اتمها و گوه وارونه معادل تيرک ميکروسکوپ AFM است.
حال اگر درياچه‌اي را پر از جوهر كنيد و كوه را در آن غوطه‌ور سازيد، سپس از آن مانند يك قلم قديمي (قلم‌پر) براي نوشتن خطوط با پهنايي دهها برابر پهناي توپهاي گلف استفاده كنيد.
چنانچه اين كار در مقياس نانو باشد، نانوليتوگرافي قلم غوطه‌ور(DPN) خواهد بود; نوشتن با مقياسي دقيق بوسيله تيركهاي ميكروسكوپ نيروي اتمي يا ساختارهاي مشابه.
سر AFM به وسيله يك لايه نازك از مولكول‌هاي تيول پوشانده شده است که در آب حل نمي‌شود اما با سطح طلايي واكنش مي‌دهد (همان روش شيميايي كه در Micro contact استفاده شد). وقتي كه يك وسيله در جو كه داراي بخار آب غليظي است قرار مي‌گيرد، قطرات بسيار ريز آب بين سطح طلايي و سر ميكروسكوپ قرار مي‌گيرند. كشش سطحي، نوك ميكروسكوپ را به فاصله معيني از طلا قرار مي‌دهد و اين فاصله در هنگام حركت نوك در عرض صفحه ثابت مانده و تغيير نمي‌كند. قطرات آب مانند يك پل براي مولكول‌هاي تيول عمل مي‌كنند و از سر ميكروسكوپ به طرف سطح طلايي مي‌آيند، جايي كه آنها ثابت هستند.
استفاده از اين روش براي اولين بار در سال 1995 توسط مانفرد جاشكه و هانس يورگن‌بات براي نشاندن مواد آلي روي ميكا مورد استفاده قرار گرفت. آنها تغييرات زيادي در نقاط ايجاد كردند، اما نوشتن کامل حروف تا سال 1999 انجام نشد، تااينكه چادميركين از دانشگاه نورث‌وسترن روشي براي كنترل جريان جوهر آلي ارائه داد. اين روش مبتني بر يك قوس آب است كه به تيرك و سطح چسبيده و جوهر از روي آن جريان پيدا مي‌كند. کنترل اين قوس بوسيله تغيير رطوبت انجام مي‌شود و بدين ترتيب، پهناي خطوط بطور خود به خود كنترل مي‌شود.
از آن زمان تاكنون اين روش در محافل علمي به خوبي شناخته شده و الگوهايي با پهناي كمتر از 30 نانومتر، حتي گاهي كمتر از 15 نانومتر با اين روش ايجاد مي‌شوند (اين مقدار كمتر از يك دهم اندازه‌هاي متداول در ميكروتراشه‌ها و حدود 60 برابر پهناي اتم است).
از نظر تئوري شما مي‌توانيد خطوط، نقاط، يا هر شكل دو بعدي را كه در نظر داريد، بر روي مواد هادي، عايق، نيمه‌‌هادي و يا مواد فعال نوري ايجاد كنيد (خطوطي با پهناي كمتر ازطول موج نور، اجازه ايجاد تركيبات نوري را مي‌دهد). در اين زمينه، اگر شما نوشتن بوسيله مواد زيستي و مواد الكتريكي را با هم ادغام كنيد، مي‌توانيد از مواد زيستي مانند DNA، آنتي‌بادي‌ها يا پروتئينهاي مختلف با كاربردهاي بالقوه دركشف و آناليز زيستي استفاده كنيد. علاوه بر اين شما مي‌توانيد در روي نوشته خود، ساختاري سه بعدي ايجاد كنيد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
تصوير شماتيک DPN
از اين رو تواناييهاي اين روش، مهم بوده و ظاهراً قابليت‌هاي بزرگي دارد. اما اين موضوع الزاماً به معني وجود كاربردهاي عملي يا تجاري براي آن نيست.
يك گوه بزرگ و نوك تيز را در نظر بگيريد. آن را وارونه كنيد و به زير يك تخته خيلي بزرگ و قوي بچسبانيد. حالا نوك گوه را به آرامي روي يك سيني پر از توپ گلف حركت دهيد. همانطور كه نوك گوه روي هر توپ حركت مي‌كند و محيط آنرا طي مي‌كند، گوه به مقدار جزيي به سمت بالا و پايين حركت مي‌كند. اين عمل ممكن است ايده‌اي از مقياسهاي نسبي مورد بحث در هنگام استفاده از يك تيرك ميكروسكوپ نيروي اتمي (AFM) براي تصويربرداري از يك سطح را به شما بدهد. توپهاي گلف در اين مثال، معادل اتمها و گوه وارونه معادل تيرک ميکروسکوپ AFM است.
حال اگر درياچه‌اي را پر از جوهر كنيد و كوه را در آن غوطه‌ور سازيد، سپس از آن مانند يك قلم قديمي (قلم‌پر) براي نوشتن خطوط با پهنايي دهها برابر پهناي توپهاي گلف استفاده كنيد.
چنانچه اين كار در مقياس نانو باشد، نانوليتوگرافي قلم غوطه‌ور(DPN) خواهد بود; نوشتن با مقياسي دقيق بوسيله تيركهاي ميكروسكوپ نيروي اتمي يا ساختارهاي مشابه.
سر AFM به وسيله يك لايه نازك از مولكول‌هاي تيول پوشانده شده است که در آب حل نمي‌شود اما با سطح طلايي واكنش مي‌دهد (همان روش شيميايي كه در Micro contact استفاده شد). وقتي كه يك وسيله در جو كه داراي بخار آب غليظي است قرار مي‌گيرد، قطرات بسيار ريز آب بين سطح طلايي و سر ميكروسكوپ قرار مي‌گيرند. كشش سطحي، نوك ميكروسكوپ را به فاصله معيني از طلا قرار مي‌دهد و اين فاصله در هنگام حركت نوك در عرض صفحه ثابت مانده و تغيير نمي‌كند. قطرات آب مانند يك پل براي مولكول‌هاي تيول عمل مي‌كنند و از سر ميكروسكوپ به طرف سطح طلايي مي‌آيند، جايي كه آنها ثابت هستند.
استفاده از اين روش براي اولين بار در سال 1995 توسط مانفرد جاشكه و هانس يورگن‌بات براي نشاندن مواد آلي روي ميكا مورد استفاده قرار گرفت. آنها تغييرات زيادي در نقاط ايجاد كردند، اما نوشتن کامل حروف تا سال 1999 انجام نشد، تااينكه چادميركين از دانشگاه نورث‌وسترن روشي براي كنترل جريان جوهر آلي ارائه داد. اين روش مبتني بر يك قوس آب است كه به تيرك و سطح چسبيده و جوهر از روي آن جريان پيدا مي‌كند. کنترل اين قوس بوسيله تغيير رطوبت انجام مي‌شود و بدين ترتيب، پهناي خطوط بطور خود به خود كنترل مي‌شود.
از آن زمان تاكنون اين روش در محافل علمي به خوبي شناخته شده و الگوهايي با پهناي كمتر از 30 نانومتر، حتي گاهي كمتر از 15 نانومتر با اين روش ايجاد مي‌شوند (اين مقدار كمتر از يك دهم اندازه‌هاي متداول در ميكروتراشه‌ها و حدود 60 برابر پهناي اتم است).
از نظر تئوري شما مي‌توانيد خطوط، نقاط، يا هر شكل دو بعدي را كه در نظر داريد، بر روي مواد هادي، عايق، نيمه‌‌هادي و يا مواد فعال نوري ايجاد كنيد (خطوطي با پهناي كمتر ازطول موج نور، اجازه ايجاد تركيبات نوري را مي‌دهد). در اين زمينه، اگر شما نوشتن بوسيله مواد زيستي و مواد الكتريكي را با هم ادغام كنيد، مي‌توانيد از مواد زيستي مانند DNA، آنتي‌بادي‌ها يا پروتئينهاي مختلف با كاربردهاي بالقوه دركشف و آناليز زيستي استفاده كنيد. علاوه بر اين شما مي‌توانيد در روي نوشته خود، ساختاري سه بعدي ايجاد كنيد.
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
http://pnu-club.com/imported/mising.jpg
تصوير شماتيک DPN
از اين رو تواناييهاي اين روش، مهم بوده و ظاهراً قابليت‌هاي بزرگي دارد. اما اين موضوع الزاماً به معني وجود كاربردهاي عملي يا تجاري براي آن نيست.