Guldnanoantenner bruges til at skabe mere kraftfuld nanoelektronik

Forskere fra Tomsk Polytechnic University og deres kolleger fra Tyskland har gennemført et eksperiment, der demonstrerer adfærden i områder af todimensionale materialer. Undersøgelsen har applikationer til oprettelse af fleksible skærme til smartphones og andre gadgets, fleksible optiske og databehandlingsordninger, fleksible solceller og så videre. Forskerne arbejder på en teknologi til at observere, hvordan materialer interagerer på nanoskalaen, at bestemme lokal belastning, der opstår ved deres interaktion, og endda at se defekter af materialerne på nanoskalaen, der vil gøre det muligt at forbedre nanoelektroniske komponenter. Undersøgelsesresultatet blev offentliggjort i Nano bogstaver .

"I øjeblikket, inden for elektronik og digital teknologi, der er en tendens til at miniaturisere enhederne. Denne tendens er mest relevant for transistorer, "siger prof. Raul Rodrigez fra Institut for Lasere og Belysningsteknologi." I dag er der er moderne teknologier, der muliggør oprettelse af transistorer med en kanalbredde på 12 til 14 nanometer, placerer således flere transistorer i processoren, øge produktiviteten af ​​smartphones og andre elektroniske miniatureapparater. For yderligere at forbedre disse teknologier og skabe transistorer i endnu mindre størrelser, vi bør forstå, hvordan halvledermaterialet opfører sig, når det interagerer med metaller, og hvordan dets egenskaber ændres i nanoskalaen. "

Tidligere har ifølge forskerne, komponentmaterialer i moderne elektronik blev kun undersøgt i makro- og mikroskala, men indhentede data var ikke altid tilstrækkelige til at forstå materialernes interaktion med hinanden. I det publicerede papir demonstrerede forskerne for første gang, hvordan komponenter i avanceret nanoelektronik opfører sig på nanoskalaen.

"Til oprettelse af den komplette serie af forskellige enheder, der bruges inden for nanoelektronik, især fleksible, forskellige klasser af todimensionale materialer er påkrævet, herunder halvledere. Molybdendisulfid er en af ​​de mest berømte halvledere. Vores mål var at studere belastning, der forekommer i dette materiale på nanoskalaen, såvel som processerne for dens strækning eller komprimering i forskellige strukturer og felter, "siger forfatterne til forskningsartiklen.

Forskerne brugte guld nanotriangler. To monolag molybdendisulfid blev anbragt oven på dem, som blev transformeret på grund af den konvekse form af nanotrianglerne, forårsager lokal belastning på 1,4 procent.

"Stammen er mere, end vi oprindeligt forventede at se. Generelt vi havde intet mål om at skabe den højest mulige belastning, men det er interessant, at simpelthen at lægge tynde lag molybdendisulfid på metal kan forårsage sådanne betydelige deformationer. Dette er meget vigtigt for at forstå, hvad der sker, når en halvleder (molybdendisulfid) kontakter en leder (guld), hvis vi vil oprette en nanodeenhed, "siger prof. Rodrigez." I vores arbejde, vi viser, at vi ikke kan ignorere interaktionen mellem en tynd film og et substrat i elektron -nanodeapparater. Når disse materialer studeres, alle deres egenskaber undersøges på et fladt underlag. Imidlertid, et metal, der bruges i elektroder, kan ændre materialets egenskaber. Dette er uundgåeligt, men måske kan det udnyttes. "

Raul Rodrigez præciserer, at den publicerede artikel var den første, der beskrev sådanne lokale målinger af belastning. Eksperimentet brugte tipforstærket Raman-spektroskopi (TERS), der kombinerede metoder til optisk spektroskopi og atomkraftmikroskopi. Hovedelementet i teknologien er en guldnano-antenne indlejret i atomkraftmikroskopet. Størrelsen varierer fra mikron ved basen til nanometer ved spidsen. En nanopartikel er placeret på spidsen af ​​antennen, og forskere undersøger kun signaler modtaget fra denne nanopartikel. Forskerne understreger, at TERS -metoden er anvendelig både til undersøgelse af lokale belastnings- og interaktionsprocesser af partikler og påvisning af defekter i visse materialer på nanoskalaen.