Instant nanodots vokser på silicium for at danne sensing array

Forskere har vist, at det nu er muligt samtidig at skabe meget reproduktive tredimensionelle siliciumoxidnanodotter på siliciumfilm i mikrometrisk skala på kun få sekunder. Xavier Landreau og hans kolleger ved University of Limoges, Frankrig, demonstrerede i deres papir, der skulle offentliggøres i EPJD¹, at de var i stand til at skabe en firkantet række af sådanne nanodots, ved hjælp af regelmæssigt anbragte nanoindrykninger på aflejringslaget, som i sidste ende kan finde anvendelser som biosensorer til genomik eller biodiagnostik.

De brugte en proces kaldet atmosfærisk tryk plasma-forstærket kemisk dampaflejring. Denne tilgang er et meget hurtigere alternativ til metoder som nanoskala litografi, som kun tillader aflejring af en nanodot ad gangen. Det forbedrer også andre siliciumoxidvækstprocesser, der ikke gør det muligt præcist at sortere nanodotterne i et array. Ud over, det kan udføres ved atmosfærisk tryk, hvilket reducerer omkostningerne sammenlignet med lavtryksdeponeringsprocesser.

Et af forfatternes mål var at forstå de selvorganiseringsmekanismer, der førte til en præferenceaflejring af nanodotter i fordybningerne. Ved at variere indrykningens mellemrum, de gjorde det sammenligneligt med den gennemsnitlige afstand tilbagelagt af siliciumoxidpartiklerne i det aflejrede materiale. Dermed, ved at tilpasse både fordybningernes afstand og siliciumsubstratets temperatur, de observerede optimal selvorden inde i fordybningerne ved hjælp af atomkraftmikroskopi.

Det næste skridt i deres forskning vil være at undersøge, hvordan sådanne nanoarrays kan bruges som nanosensorer. De planlægger at udvikle lignende firkantede arrays på metalliske substrater for bedre at kunne kontrollere de drivkræfter, der producerer den meget ordnede selvorganisering af nanodotter. Yderligere forskning vil være nødvendig for at give individuelle nanodotter sansningsevne ved at associere dem med probemolekyler designet til at genkende målmolekyler, der skal påvises.