Sensor giver ny tilgang til detektering af molekyler på siliciumoverflader

Alastair McLean og Benedict Drevniok fra Institut for Fysik, Engineering Physics and Astronomy og deres samarbejdspartnere har fundet en måde at "mærke" overfladen af ​​siliciummolekyler på molekylært niveau.

Denne nye "berøringsfølelse" kan betyde en løsning på det mangeårige problem med at producere klare billeder af siliciumoverflader med et scanningstunnelmikroskop (STM).

Nøje undersøgelse af siliciumoverflader er blevet stadig vigtigere i årenes løb som næsten alle mikroelektroniske enheder, såsom mobiltelefoner og bærbare computere, er fremstillet af siliciumholdige mikrochips.

"Vores metode giver information om, hvordan organiske molekyler fastgøres til siliciumoverflader, "siger Dr. McLean." At give disse oplysninger vil hjælpe forskere med at designe enheder, der udnytter de rige egenskaber til organiske materialer. "

Mens mikroelektronik er siliciumbaseret, organiske materialer har en lang række fysiske egenskaber, der kan bruges i mikroelektroniske enheder.

Billeder fra STM produceres ved at føre bittesmå strømme mellem en metalsondespids og en overflade eller et molekyle. Det var tidligere svært at få klare billeder af molekyler på siliciumoverflader, fordi de ikke kan lede elektriske strømme godt.

McClean og Drevniok har monteret spidsen, der blev brugt til STM, på en skarp stemmegaffel for at skabe det, de kalder en qPlus-sensor, der giver mulighed for at "mærke" tilstedeværelsen af ​​molekyler på overfladen og at differentiere molekyler fra det lignende manglende silicium atomer.

"QPlus -sensoren giver os en følelse af berøring, som vi ikke havde før, "siger Alastair McLean, professor i Institut for Fysik, Ingeniørfysik og astronomi. "Denne tilgang er analog med at føle tilstedeværelsen af ​​et møbel i et mørkt rum.

Brug af sensoren er en foretrukken metode, når det kommer til at se molekyler på siliciumoverflader, da den er mindre invasiv, da der er en mindre chance for at forstyrre overflademolekylerne eller flytte dem. Den nye metode vil forenkle den forskning, der er nødvendig for at udvikle de siliciumholdige mikrochips, der er nødvendige for forskellige mikroelektroniske enheder.