.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Dispozitive bazate pe nanofire singulare
În zilele noastre calculatoarele, tabletele, telefoanele se doresc a fi rapide, ușoare, cu o capacitate mare de stocare. Tendința din ultimii ani a fost aceea de ultraminiaturizare a dispozitivelor electronice. Aceasta conduce la compactare, adică reducerea cantității de material utilizat (costuri mai mici), dar în același timp la creșterea performanțelor, datorită modificării proprietăților materialelor de interes, prin scăderea dimensiunii.
Aceste materiale nanostructurate, de tip nanofire, pot fi obținute prin depunere electrochimică în șablon sau oxidare termică în aer în grupul de Nanostructuri Funcționale din cadrul laboratorului de Materiale și Structuri Multifuncționale al Institutului Național de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor.
Proprietățile oxidului de zinc (ZnO), telururii de cadmiu (CdTe) sau oxidului cupric (CuO) pot fi tunate prin controlarea morfologiei, adică prin obținerea acestora sub formă de nanofire (Figura 1). Aceste nanofire semiconductoare pot fi integrate în dispozitive sub formă de matrici de nanofire sau ca nanofire singulare.
Pentru a contacta nanofire semiconductoare singulare și a le integra în dispozitive de tip tranzistor cu efect de câmp sau diode sunt necesare tehnici de litografie care să permită accesarea structurilor nanometrice. Inițial, utilizăm fotolitografia pentru a face trecerea de la electrozi vizibili cu ochiul liber la electrozi micrometrici. În acest proces este folosit un polimer sensibil la lumină ca strat de sacrificiu, care, prin iluminări și tratamente termice succesive, poate fi folosit pentru a depune straturi subțiri metalice în geometria dorită. Litografia cu fascicul de electroni (EBL) și depunerea de Pt asistată de un fascicul ionic (FIBID) sunt utilizate ulterior pentru a conecta capetele nanofirelor de electrozii metalici fabricați prin fotolitografie.
Contactele de Pt depuse prin FIBID la capetele nanofirului sunt realizate prin introducerea în camera microscopului a unui compus organometalic care conține Pt și care este adsorbit la suprafața probei. Prin baleierea zonei de interes cu un fascicul ionic are loc descompunerea acestui compus și depunerea stratului de Pt. Contactarea nanofirelor prin EBL presupune parcurgerea mai multor etape succesive de aliniere, utilizare de polimeri sensibili la electroni, iradiere în zone specifice cu rezoluții mari și depuneri de straturi metalice.
În Figura 2 pot fi observate nanofire de ZnO, CdTe și CuO contactate prin EBL (a) sau FIBID (b, c), sau prin combinarea celor două tehnici pentru a obține tranzistori cu efect de câmp sau diode pe bază de nanofire singulare (i).
Pentru a fabrica un tranzistor cu efect de câmp, cu poarta dispusă sub canalul semiconductor, au fost plasate contacte și pe substratul de siliciu dopat n++. Caracteristicile de curent-tensiune specifice tranzistorilor pot fi observate în Figura 2 înainte (d-f) și după pasivare (g, h). O caracteristică tipică unei diode de tip Schottky pe baza de un nanofir de CuO poate fi observată în Figura 2(i).
Pasivând suprafața cu un strat subțire polimeric s-a observat o mărire a efectului de amplificare al tranzistorilor. Acești tranzistori cu efect de câmp pot fi utilizați în aplicații de tip senzori chimici sau biosenzori foarte sensibili.
Pentru a obține biosenzori, suprafața nanofirelor poate fi funcționalizată cu polimeri biocompatibili ce pot incorpora proteine care să se lege de diferite molecule cu funcții specifice sau de alte proteine, semnal ce poate fi detectat de tranzistorul bazat pe nanofir.
Parerea ta conteaza: 
