奈米制造

自顶向下方法

最常见的自顶向下方法制造包括光刻图案技术使用短波长光的来源。自顶向下方法开发的一个关键优势的制造集成电路——部分都是有图案的,建在的地方,所以不需要装配步骤。光学光刻技术是一个相对成熟的领域,因为高度细化的微电子芯片吗制造业,与当前短波光学光刻技术达到尺寸略低于100纳米(传统阈值纳米尺度的定义)。短波长源,如极端的紫外线和x射线,正在开发允许石版印刷技术达到维度从10到100纳米。扫描电子束技术等下降到20纳米电子束光刻技术提供模式。这里的模式是由一个精确聚焦电子束整个表面。聚焦离子光束也用于晶片的直接处理和模式,尽管少比电子束光刻分辨率。更小的功能是通过使用扫描探针存款或删除薄层。

机械印刷techniques-nanoscale印记、冲压和成型的扩展到惊人的大约20到40纳米的小尺寸。这些技术的细节各有不同,但它们都是基于制造大师“邮票”高分辨率电子束光刻等技术,然后应用这种邮票,或后代,表面创建模式。在一个变体邮票的表面涂有一层很薄的材料(“墨水”)可以沉积(“签订”)直接到表面繁殖邮票的图案。例如,表面上的分子单层的控制模式可以通过冲压的墨水硫醇功能化有机分子直接到金色涂布表面(分子包含一个硫末端,硫醇,债券强烈黄金)。在另一种方法使用邮票机械新闻模式为一薄层材料。这表层通常是一个取得了柔软的聚合物材料在冲压成型过程中被加热过程。等离子体刻蚀可以用来删除印下的薄层的屏蔽材料区域;任何剩余聚合物因此删除和纳米光刻图案表面上。还另一个变化是使光刻胶的救济模式硅晶片由光学或电子束光刻技术,然后倒液体的前兆的例子,聚二甲硅氧烷,的一种形式硅胶有关模式然后治愈它。结果是一个固体橡胶可以剥落和用作邮票。这些邮票可以签署和印刷如上所述,也可以是平整的表面和液体聚合物允许流入了面具的地区通过毛细管作用和治愈。后一种方法的区别是邮票是灵活,因此可以用来打印在弯曲的表面纳米特性。

这些纳米印刷技术提供了几个优势除了能够使用更多种类的材料与曲面。特别是,这种方法可以在普通实验室进行便宜得多的比所需设备传统的亚微米光刻。所有自上而下的技术所面临的挑战是,当他们工作在微尺度(在上百万分之一米),它变得越来越难以将它们应用在纳米尺寸。第二个缺点是,它们涉及平面技术,这意味着结构是由加法和减法的图案层(沉积和蚀刻),所以任意三维物体很难构造。