Министерство Образования Российской Федерации

Московский Энергетический Институт (ТУ)

Реферат на тему:

«Нанотехнология в электротехнических и радиоэлектронных материалах»

Выполнил:

Леонтьев А.В.

Гр.Эл-15-05

Проверил:

Колчин

Москва 2009

Введение

В нынешнее время трудно переоценить значение нанотехнологий. Нанотехнология – ключевое понятие начала XXI века. В настоящее время существует множество методов исследования нанообъектов.

1. Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения:

- электронная микроскопия атомного разрешения;

- электронная голография;

- электронные микроскопы с коррекцией сферической абберации;

- электронная микроскопия с фильтрацией энергии для химического анализа;

- отражательная электронная микроскопия медленных электронов.

2. Сканирующая электронная микроскопия :

- энергетический анализ рассеянных электронов и рентгеновских лучей;

- катодолюминесценция;

- метод наведенного тока;

- электронная томография и др.

3. Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия :

- проведение спектроскопического анализа;

- измерение молекулярных сил;

- проведение экспериментов при пониженных и повышенных температурах;

- манипулирование отдельными атомами.

4. Рентгенодифракционные методы анализа тонкой структуры нанообъектов и наноструктурированных материалов, в том числе и при использовании синхротронного излучения.

5. Электронная спектроскопия для химического анализа:

Оже-электронная спектроскопия; фотоэлектронная спектроскопия; Рамановская и ИК-спектроскопия;

6. Методы исследования фотолюминесценции и др.

Наиболее распространенным и информативным методом является сканирующая туннельная микроскопия. С момента изобретения Г. Биннингом и Г. Рорером первого варианта сканирующего туннельного зондового микроскопа в 1982 году прошло всего 20 лет, но за это время из остроумной игрушки он превратился в одно из мощнейших средств нанотехнологии.

Рассмотрим сканирующие зондовые методы исследования и атомного дизайна.

1. Сканирующие зондовые методы исследования и атомного дизайна

 

Зондовые методы становятся одним из ведущих средств нанотехнологии молекулярного дизайна, реализующего новую технологическую парадигму «снизу -вверх» взамен или в дополнение развивавшейся веками парадигме «сверху - вниз».

Ключевая идея зондовой микроскопии относительно проста. Как видно из названия (SPM) общим у этих методов является наличие зонда (чаше всего это хорошо заостренная игла с радиусом при вершине, равным 10 нм) и сканирующего механизма, способного перемещать его над поверхностью образца в трех измерениях (рис. 1).

Рис. 1. Типовая схема осуществления сканирующих зондовых методов (SPM) исследования и модификации поверхности в нанотехнологии.

Обычно сканер имеет несколько ступеней регулирования положения зонда относительно образца с различной точностью и скоростью. Грубое позиционирование осуществляют трехкоординатными моторизированными столами. Типичный диапазон перемещений по координатам X и Y составляет десятки, иногда сотни мм, по Z - 10-20 мм. а точность позиционирования ~ 0,1-1 мкм. Тонкое сканирование реализуют с помощью трехкоординатных пьезоактуаторов, позволяющих перемещать иглу или образец с точностью до долей ангстрема на десятки микрон по Хи У и на единицы мкм - по Z. ............