Форма полимера делает прекрасные кремниевые наноструктуры

Для этого, дабы трудиться, форма должна быть стабильной, тогда как тёплый жидкий материал укрепляется в форму. В прорыве для нанонауки инженеры полимера Корнелла сделали такую форму для наноструктур, каковые смогут организовать жидкий кремний из органического материала полимера. Это прокладывает путь к красивым, 3D, единственным кристаллическим наноструктурам.

Прогресс из лаборатории Ули Визнера, доктора наук Разработки в Отделе Разработки и Материаловедения, лаборатория которой ранее привела создание новых материалов, сделанных из органических полимеров. С верной химией самособираются органические полимеры, и исследователи применяли эту особую свойство полимеров сделать форму усеянной и размерными нанопорами правильной формы.В большинстве случаев, таяние аморфного кремния, у которого имеется температура плавления примерно 2 350 градусов, уничтожило бы узкую форму полимера, которая ухудшается примерно в 600 градусах.

Но ученые, в сотрудничестве с Майклом Томпсоном, адъюнкт-доктором наук разработки и материаловедения, двигались, эта неприятность при помощи очень маленького плавят периоды, вызванные лазером.Исследователи нашли, что форма полимера держит, в случае если кремний нагрет лазерными импульсами лишь наносекунды продолжительно. В таких краткосрочных весах кремний возможно нагрет до жидкости, но расплавить длительность, так закоротите полимер, не имеет времени, дабы окислиться и разложиться. Они по существу одурачили форму полимера в сохранение ее формы при температурах выше ее пункта разложения.

В то время, когда форма была запечатлена на большом растоянии, исследователи продемонстрировали, что кремний был совершенной формы формой. Это имело возможность привести к созданию красивых, одно-кристаллических кремниевых наноструктур. Они еще не сделали его, но их шоу научной работы, это вероятно. В работе, изданной в 2010, Визнер и сотрудники продемонстрировали путь для этого процесса, применяя окисную форму.

Визнер назвал прорыв «прекрасным» и вероятно фундаментальное познание изучения наноразмерных материалов. В материаловедении цель пребывает в том, дабы постоянно получать четко определенные структуры, каковые смогут быть изучены без вмешательства от значительных недостатков.Большая часть самособранных наноструктур сейчас либо аморфное либо поликристаллическое – составленный больше чем из одной части материала с совершенным порядком.

Тяжело делать выводы, являются ли их свойства из-за самой наноструктуры либо являются ли они во власти недостатков в материале.Открытие одно-кристаллического кремния – полупроводника в каждой интегральной схеме – сделало революцию электроники вероятной.

Это забрало уменьшающиеся единственные кристаллы в вафли, дабы вправду осознать полупроводниковые особенности кремния. Сейчас, нанотехнологии разрешают поразительно подробную наноразмерную картину, вниз к 10 миллимикронам на кремниевой вафле.Но способы нанофальсификации как фотолитография, в которой полимерный материал написан со структурой, которая запечатлена в кремний, поражают его пределы в то время, когда дело доходит до 3D структур.Полупроводники как кремний не самособираются в превосходно заказанные структуры как полимеры, делают.

Это практически неслыханно, чтобы получить 3D структурированный единственный кристалл полупроводника. Дабы сделать единственные кристаллические наноструктуры, имеется два варианта: многократная картина либо лепное украшение.

Несколько Визнера сейчас сделала форму.Методом они сделали форму, был самостоятельно прорыв. Они ранее обучались самособирать высоко заказанные, пористые наноматериалы, применяющие намерено структурированные молекулы, названные блоксополимерами.Они сперва применяли лазер углекислого газа в лаборатории Томпсона, дабы «написать» нанопористые материалы на кремниевую вафлю.

Фильм, покрытый вращением на вафле, содержал блоксополимер, что направил собрание смолы полимера. Придумывая линии в фильме с лазером, блоксополимер разложился, действование как хороший тон сопротивляется, тогда как смола отрицательного тона была покинута сзади, дабы организовать пористую наноструктуру.

Это стало формой.«Мы показали, что можем применять органические шаблоны со структурами, столь же сложными как gyroid, иногда заказываемая кубическая сетевая структура, и ‘отпечатать’ его на литой кремний, что тогда преобразовывает в прозрачный кремний», сообщил Визнер.

«Имея свойство вырабатывать рабочую лошадь всей электроники, кремний, в запутанные формы беспрецедентен», сообщил Энди Ловинджер, директор программы в подразделении изучения материалов в Национальном научном фонде, что финансировал изучение Визнера. «Эта прекрасная работа показывает, как она могла быть сделана, применяв в собственных заинтересованностях неповторимые особенности дизайна, предлагаемые полимерными материалами».


Блог автомобилиста