НАНОТЕХНОЛОГИЯ В БЛИЖАЙШЕМ ДЕСЯТИЛЕТИИ

Получение квантовых точек самосборкой атомов (германиевая «пирамида»)

На рис. 1.1 показано СТМ-изображение пирамиды, образованной атомами германия на поверхности кремния. Длина основания пирамиды 10 нм, высо­та 1,5 нм (рисунок вытянут по вертикали для более четкого изображения де­талей поверхности пирамиды). Пирамида сложена из скругленных элемен­тов, каждый из которых представляет собой атом германия.

Такая пирамида образуется самопроизвольно за несколько секунд в резуль­тате процесса, названного «самосборкой». Как только на кристаллической по­верхности кремния осаждается достаточное количество атомов германия, они

Рис. 1.1. СТМ-изображение квантовой точки, образованной самосборкой атомов (германиевая «пирамида»).

Начинают взаимодействовать друг с другом, в результате чего спонтанно фор­мируются структуры типа пирамиды. В настоящее время такая склонность не­которых материалов к образованию наноструктур «самосборкой» является од­ним из главных направлений исследований. Их цель — изучение механизмов управления самосборкой для того, чтобы получать из атомов на поверхности материалов более сложные структуры (например, электрические цепи).

Технологические процессы, основанные на управляемой самосборке (ато­мов, молекул, надмолекулярных соединений), обещают быть чрезвычайно де­шевыми. Возможно, что скоро электронные схемы будут изготовлять не на сверхдорогом оборудовании, а в лабораторных колбах с использованием про­стых химикатов, причем эти схемы будут в миллионы раз производительнее со­временных чипов. Лет двадцать назад ученые не могли и мечтать о столь детальных фотографиях атомных структур, однако бурное развитие измери­тельной техники и сканирующих зондовых микроскопов привело к тому, что сейчас атомы «рассматривают» во многих лабораториях по всему миру.