Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана НАНОТЕХНОЛОГИИ И МИКРОМЕХАНИКА Часть 4 Зондовые нанотехнологии Рекомендовано редсоветом МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, 2007 ВВЕДЕНИЕ В пособии рассматриваются зондовые нанотехнологии (ЗНТ) для наноэлектроники. <...> Зондовая нанодиагностика (ЗНД) охватывает методы исследования с нанометровым пространственным разрешением физических свойств поверхности твердого тела, а также продуктов нанотехнологий: приборов и ИС наноэлектроники, нанотрубок, фуллеренов и т. п. <...> ЗНД является неотъемлемой составной частью всех нанотехнологий, в том числе ЗНТ, поэтому мы рассматриваем ее в рамках настоящего пособия. <...> ЗНД имеет и самостоятельное значение в фундаментальных исследованиях твердого тела и физико-химических явлений на его поверхности. <...> Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) и сканирующий атомный силовой микроскоп (АСМ) составляют материальную основу ЗНД и ЗНТ. <...> Продуктами нанотехнологий и объектами нанодиагностики являются наноразмерные объекты, наноразмерные структуры и наноматериалы. <...> Наноразмерный объект в одном, двух или трех измерениях (высота, длина и ширина) лежит в нанометровой области. <...> Элемент наноэлектронного прибора или ИС в виде квантового провода с нанометровыми толщиной и шириной относится к одномерным объектам, или объектам с 2D-ограничением, т. е. объект ограничен по высоте и ширине, а его длина L значительно больше длины волны λДБ. <...> Наноразмерная структура состоит из нескольких наноразмерных объектов. <...> Наноэлектронная ИС может представлять собой множество элементов в виде квантовых проводов и/или квантовых точек. <...> Свойства наноразмерной структуры определяются всей совокупностью наноразмерных объектов, из которых она состоит. <...> Схема многослойной наноразмерной полупроводниковой гетероструктуры с поперечным токопереносом: 1,5 – легированные слои истока и стока; 2,4 – барьерные слои; 3 – слой потенциальной ямы; EF – уровень <...>
Нанотехнологии_и_микромеханика.pdf
2
УДК 621.385.833(075.8)
ББК 32.844.1
Н25
Н25
Рецензенты: Ю.А. Быков, Ю.А. Лебедев
Зондовые нанотехнологии / Ю.А. Иванов, В.М. Башков, В.Д. Шашурин,
Н.В. Федоркова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,
2007. – 56 с.: ил.
Нанотехнологии и микромеханика: Учеб. пособие. – Ч. 4:
ISBN 5-7038-2938-0
Описаны физические явления, используемые в работе сканирующего
туннельного микроскопа и атомного силового микроскопа. Рассмотрены физико-химические
законы наиболее разработанных зондовых нанотехнологий.
Для студентов и аспирантов специальностей «Технологии приборостроения»,
«Технологии электронных средств», «Нанотехнологии».
Ил. 27. Библиогр. 10 назв.
УДК 621.385.833(075.8)
ББК 32.844.1
Учебное издание
Юрий Александрович Иванов
Валерий Михайлович Башков
Василий Дмитриевич Шашурин
Нина Валентиновна Федоркова
Нанотехнологии и микромеханика
Часть 4
Зондовые нанотехнологии
Редактор О.М. Королева
Корректор М.А. Василевская
Компьютерная верстка Е.В. Зимакова
Подписано в печать 20.12.2006. Формат 60х84/16. Бумага офсетная.
Печ. л. 3,5. Усл. печ. л. 3,26. Уч.-изд. л. 3,05. Тираж 100 экз.
Изд № 16. Заказ
Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана.
105005, Москва, 2-я Бауманская, 5.
ISBN 5-7038-2938-0
© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ............................................................................................... 3
1. Сканирующий туннельный микроскоп ...................................... 11
1.1. Теоретические основы сканирующей туннельной
микроскопии ........................................................................... 11
1.2. Режимы профилометрии сканирующего туннельного
микроскопа .............................................................................. 16
1.3. Режимы измерения электрофизических свойств образца ... 18
1.4. Состав, конструкция и работа сканирующего
туннельного микроскопа ....................................................... 21
1.5. Области применения сканирующего туннельного
микроскопа ............................................................................... 24
1.6. Атомно-силовой микроскоп ................................................ 25
2. Явления под зондами сканирующего туннельного
микроскопа и атомно-силового микроскопа .............................. 33
3. Зондовые нанотехнологии ........................................................... 35
3.1. Зондовые нанотехнологии с резистами-масками .............. 35
3.2. Зондовые нанотехнологии без резиста ............................... 41
3.3. Вероятные механизмы диссоциации молекул под зондом
сканирующего туннельного микроскопа .............................. 47
4. Нанотрубки в зондовой нанодиагностике .................................. 50
Список литературы ........................................................................... 55
56
Стр.56