DE602004013265T2 - Verfahren zur Herstellung eines Arrays von Nanoobjekten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Arrays von Nanoobjekten Download PDF

Info

Publication number
DE602004013265T2
DE602004013265T2 DE602004013265T DE602004013265T DE602004013265T2 DE 602004013265 T2 DE602004013265 T2 DE 602004013265T2 DE 602004013265 T DE602004013265 T DE 602004013265T DE 602004013265 T DE602004013265 T DE 602004013265T DE 602004013265 T2 DE602004013265 T2 DE 602004013265T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
nano
objects
array
conductive
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE602004013265T
Other languages
English (en)
Other versions
DE602004013265D1 (de
Inventor
Pavel Corvallis Kornilovich
Peter Corvallis Mardilovich
James Lebanon Stasiak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of DE602004013265D1 publication Critical patent/DE602004013265D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE602004013265T2 publication Critical patent/DE602004013265T2/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B1/00—Devices without movable or flexible elements, e.g. microcapillary devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/04—Wires; Strips; Foils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/10—Moulds; Masks; Masterforms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D1/00—Electroforming
    • C25D1/20—Separation of the formed objects from the electrodes with no destruction of said electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
    • C30B29/605—Products containing multiple oriented crystallites, e.g. columnar crystallites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/60—Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape characterised by shape
    • C30B29/68—Crystals with laminate structure, e.g. "superlattices"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N31/00—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods
    • G01N31/22—Investigating or analysing non-biological materials by the use of the chemical methods specified in the subgroup; Apparatus specially adapted for such methods using chemical indicators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/755—Nanosheet or quantum barrier/well, i.e. layer structure having one dimension or thickness of 100 nm or less
    • Y10S977/76—Superlattice with graded effective bandgap, e.g. "chirp-graded" superlattice
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/755—Nanosheet or quantum barrier/well, i.e. layer structure having one dimension or thickness of 100 nm or less
    • Y10S977/761—Superlattice with well or barrier thickness adapted for increasing the reflection, transmission, or filtering of carriers having energies above the bulk-form conduction or valence band energy level of the well or barrier, i.e. well or barrier with n-integer-λ-carrier-/4 thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/762—Nanowire or quantum wire, i.e. axially elongated structure having two dimensions of 100 nm or less
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/902—Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein System und ein Verfahren zum Herstellen von Nanoobjektarrays.
  • Hintergrund
  • Dünn-Draht-Arrays gemäß dem Stand der Technik werden in einer großen Anzahl von Vorrichtungen verwendet und haben sich als besonders geeignet zur Verwendung bei kleinen oder dicht strukturierten Computervorrichtungen herausgestellt, wie z. B. Sensoren, Speichervorrichtungen und Logikchips.
  • Um diesen Bedarf nach Dünn-Draht-Arrays zu adressieren, wurden Dünn-Draht-Arrays unter Verwendung von Photolithographie erzeugt. Da Computervorrichtungen immer kleiner und kleiner werden, müssen die Drähte dieser Arrays jedoch dünner und enger beabstandet sein. Photolithographie hat sich bislang nicht als ein angemessenes Verfahren zum Erzeugen von sehr dünnen und eng beabstandeten Draht-Arrays herausgestellt.
  • Um diesen Bedarf nach dünneren Draht-Arrays zu adressieren, wurden zwei Arten zum Erzeugen derselben verwendet. Eine dieser Arten gemäß dem Stand der Technik verwendet ein geätztes Übergitter bzw. Superlattice und eine physische Dampfaufbringung, um Nanodraht-Arrays herzustellen.
  • Eine Geätztes-Übergitter-Aufdruck-Lithographie gemäß dem Stand der Technik ist in dem U.S.-Patent Nr. 6,407,443 beschrieben. Dieses Beispiel einer Aufdruck-Lithographie ist üblicherweise ungünstigerweise einem nachfolgenden Abhebeverarbeiten zugeordnet und kann schließlich eine eingeschränkte Prozessfähigkeit aufweisen. Es verwendet ferner einen Nano-Aufdruck-Schritt, der bislang nicht konsistent und erfolgreich in einer Herstellungsatmosphäre verwendet wurde.
  • Eine physische Dampfaufbringung gemäß dem Stand der Technik verwendet einen Atomstrahl, um direkt Material auf eine Oberfläche eines geätzten Übergitters abzulagern. Dieses abgelagerte Material wird dann physisch auf ein Substrat übertragen. Dieses Verfahren erzeugt jedoch seltsam geformte Drähte, die verschiedene strukturelle und Verwendungs-Schwierigkeiten erzeugen können. Eine bekannte physische Dampfaufbringung kann ferner das Verarbeiten in einem Ultra-Hoch-Vakuum („UHV"; Ultra-High Vacuum) erfordern, was kostspielig zu verwenden sein kann und die Verwendung von Materialien einschränken würde, die nicht mit einer UHV-Verarbeitung kompatibel sind. Die veröffentlichte Patentanmeldung WO 03/042396 offenbart ein Ausrichten von Nanoobjekten unter Verwendung eines Arrays von eng beabstandeten Elektrodenpaaren.
  • Es besteht daher ein Bedarf nach einer Technik zum Herstellen von Arrays aus dünneren Drähten, die zuverlässig, weniger teuer, besser reproduzierbar und herstellungsfreundlicher ist als es durch gegenwärtige Techniken zugelassen wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt eine Seitenquerschnittsansicht eines exemplarischen Übergitters dar.
  • 2 stellt eine Seitenquerschnittsansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer Arbeitsoberfläche dar.
  • 3 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer Arbeitsoberflä che und einer Dicken-, Tiefen- und Längen-Abmessung dar.
  • 4 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer Arbeitsoberfläche und einer elektrischen Verbindungsoberfläche dar.
  • 5 zeigt ein Blockdiagramm eines exemplarischen Systems, das in der Lage ist, Verfahren zum Erzeugen von Nanodraht-Arrays zu implementieren.
  • 6 ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zum Erzeugen eines Nanodraht-Arrays unter Verwendung von Elektrochemie und physischer Übertragung.
  • 7 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer Arbeitsoberfläche und einer elektrischen Verbindungsoberfläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke dar.
  • 8 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer Arbeitsoberfläche mit einer schwachhaftenden Schicht und einer elektrischen Verbindungsoberfläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke dar.
  • 9 stellt eine Seitenquerschnittsansicht eines exemplarischen Übergitters mit abwechselnden Schichten aus Materialien dar, und bei der ein Satz der abwechselnden Schichten auf einer Arbeitsoberfläche geändert ist.
  • 10 stellt eine Seitenquerschnittsansicht eines exemplarischen Übergitters mit abwechselnden Schichten aus Materialien dar, und bei der die Materialien auf einer Arbeitsoberfläche geändert sind.
  • 11 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer geriffelten (gewellten) Arbeitsoberfläche und einer elektrischen Verbindungsoberfläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke dar.
  • 12 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer Arbeitsoberfläche, wobei die Arbeitsoberfläche eine schwachhaftende Schicht und ein Material, das auf abwechselnden Schichten der Arbeitsoberfläche vorhanden ist, aufweist, und einer elektrischen Verbindungsoberfläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke dar.
  • 13 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters dar, das eine geriffelte Arbeitsoberfläche, wobei die Arbeitsoberfläche ein Material aufweist, das auf abwechselnden Schichten der Arbeitsoberfläche vorliegt, und eine elektrische Verbindungsoberfläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke aufweist.
  • 14 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters und eines exemplarischen Arraysubstrats dar, wobei das Übergitter ein Material auf seiner Arbeitsoberfläche aufweist.
  • 15 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Arraysubstrats mit Drähten aus Material auf einer der Oberflächen des Arraysubstrats dar.
  • 16 ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zum Erzeugen eines Nanodraht-Arrays unter Verwendung einer Ionenübertragung.
  • 17 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters dar, das eine Arbeitsoberfläche, wobei die Arbeitsoberfläche abwechselnde Schichten aufweist, die erodiert sind, und eine elektrische Verbindungsoberfläche, die in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke ist, aufweist.
  • 18 stellt eine Seitenquerschnittsansicht eines exemplarischen Übergitters dar, das abwechselnde Schichten aus Materialien, die entlang einer Arbeitsoberfläche geriffelt sind, eine elektrische Verbindungsoberfläche, die in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke ist, und ein exemplarisches, leitfähiges Empfangssubstrat aufweist, das in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungsquelle ist und ein Material von der Arbeitsoberfläche des Übergitters aufweist, das auf eine Oberfläche des leitfähigen Empfangssubstrats abgelagert ist.
  • 19 stellt eine Seitenquerschnittsansicht eines exemplarischen Übergitters dar, das abwechselnde Schichten aus Materialien, die entlang einer Arbeitsoberfläche geriffelt sind, wobei eine der abwechselnden Schichten mehrere Materialien umfasst, wobei eine elektrische Verbindungsoberfläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke ist, und ein exemplarisches leitfähiges Empfangssubstrat aufweist, das in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungsquelle ist und Materialien von der Arbeitsoberfläche des Übergitters auf weist, die auf einer Oberfläche des leitfähigen Empfangssubstrats abgelagert sind.
  • 20 ist ein Flussdiagramm eines exemplarischen Verfahrens zum Erzeugen eines Nanoobjektarrays.
  • 21 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer geriffelten Oberfläche mit Rinnen und Kämmen, einer elektrischen Verbindungsoberfläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke (Senke für elektrische Leistung) und Dicken-, Tiefen- und Längenabmessungen dar.
  • 22 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer geriffelten Oberfläche mit Rinnen und Kämmen, einer elektrischen Verbindungsoberfläche, die sich in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke befindet, und ein exemplarisches Bad in elektrischer Verbindung mit einer elektrischen Leistungsquelle (Quelle elektrischer Leistung) und einschließlich exemplarischer ionisierter Nanoobjekte dar.
  • 23 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Richtflussbades mit einer Badeplattform, die ein exemplarisches Übergitter hält, einer Ablage, die mit einer elektrischen Leistungsquelle verbunden ist, und mit Dicken-, Tiefen- und Längenabmessungen dar.
  • 24 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer geriffelten Oberfläche mit Rinnen in der Oberfläche, die Nanoobjekte enthält, die ein exemplarisches Array bilden, und einer elektrischen Verbindungsober fläche in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke dar.
  • 25 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einer geriffelten Oberfläche mit Rinnen in der Oberfläche, die Nanoobjekte enthält, die ein exemplarisches Array bilden, und nicht arraymäßig angeordneten Nanoobjekten, die das exemplarische Array nicht bilden, dar.
  • 26 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Übergitters mit einem exemplarischen Array von Nanoobjekten und einem exemplarischen Arraysubstrat dar.
  • 27 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Arraysubstrats mit einem exemplarischen Array von Nanoobjekten an einer der Oberflächen des Arraysubstrats und Dicken-, Tiefen- und Längenabmessungen dar.
  • 28 stellt eine dreidimensionale Ansicht eines exemplarischen Arraysubstrats mit einem exemplarischen Kreuzschraffierungsarray von Nanoobjekten und/oder Nanodrähten an einer der Oberflächen des Arraysubstrats dar.
  • Die selben Bezugszeichen werden durchgehend in der Offenbarung und den Figuren verwendet, um gleiche Komponenten und Merkmale zu bezeichnen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Die nachfolgende Offenbarung beschreibt verschiedene Ausführungsbeispiele eines Systems und eines Verfahrens zum Herstellen von Nanodraht- und Nanoobjekt-Arrays. Das be schriebene System und Verfahren können verwendet werden, um Draht- oder Objekt-Arrays mit einer Dicke und Beabstandung in einem Nano-, Mikro- und Meso-Größenbereich und in Kombinationen dieser Größenbereiche herzustellen. Das beschriebene System und Verfahren können verwendet werden, um Draht- oder Objekt-Arrays direkt auf der Seite eines Übergitters bzw. Superlattice herzustellen. Solche Arrays können verwendet werden, um sekundäre Draht-Arrays auf einer unterschiedlichen Substratoberfläche herzustellen. Solche Sekundär-Arrays können verwendet werden, um weitere Arrays unterschiedlicher Drähte auf der selben Substratoberfläche herzustellen. Diese Verschachtelung von Fähigkeiten für die Verarbeitung von Arrays schafft eine große Flexibilität bei der Materialauswahl, dem Prozessentwurf und der technischen Erzeugung von Strukturen und Vorrichtungen.
  • Das offenbarte System und Verfahren ist in der Lage, ein Array aus eng beabstandeten, sehr dünnen Drähten oder Objekten zu erzeugen. Dieser Typ von Array kann in aktuellen und zukünftigen Vorrichtungen verwendet werden und erlaubt diesen Vorrichtungen, besser und schneller zu funktionieren und in einer geringeren Größe gebaut zu werden.
  • Das offenbarte System und Verfahren bietet wesentliche Vorteile gegenüber vielen Lösungen gemäß dem Stand der Technik. Diese Vorteile können die präzise Steuerung der Abmessungen eines Arrays, wie z. B. Länge, Dicke und Beabstandung von Drähten oder Objekten, sowie einer Anzahl von Drähten oder Objekten umfassen. Das offenbarte System kann glattere, besser verwendbare Querschnitte der Drähte schaffen als gewisse Lösungen gemäß dem Stand der Technik. Ferner können die Kosten zum Herstellen von Nanodraht- und Nanoobjekt-Arrays mit diesem System und Verfahren reduziert werden, einschließlich durch mehrmaliges Verwenden eines Übergitters und den wegfallenden Bedarf, ein Nano-Aufdrucken, Abhebe-Prozesse oder UHV zu verwenden, wobei jedes derselben sehr kostspielig sein kann. Ferner können Nanodraht- und Nanoobjekt-Arrays mit Drähten oder Objekten verschiedener Materialien ebenfalls unter Verwendung des beschriebenen Systems und der erfahren erzeugt werden – ein potentiell wesentlicher Vorteil.
  • Ein exemplarisches Übergitter
  • 1 bis 4 erläutern ein Übergitter, das bei verschiedenen Prozessen verwendbar ist, die nachfolgend zum Erzeugen eines Nanodraht- oder Nanoobjekt-Arrays erörtert werden. Dieses Übergitter ist ein Beispiel eines Übergitters, das bei den nachfolgend erörterten Prozessen verwendbar ist. Andere Übergitter, Oberflächen und Strukturen können verwendet werden; dieses exemplarische Übergitter soll nicht einschränkend für den Schutzbereich der nachfolgenden Prozesse sein, sondern soll statt dessen den Leser beim Verständnis der nachfolgend beschriebenen Prozesse unterstützen.
  • 1 erläutert ein exemplarisches Übergitter 100, das hier in einer Seitenquerschnittsansicht gezeigt ist. Das Übergitter 100 umfasst zumindest zwei oder mehr unterschiedliche geschichtete Materialien, hier erste Materialschichten 102 und zweite Materialschichten 104. Jede dieser Materialschichten kann auf ein Substrat 106 oder sonstiges geschichtet sein. Der Aufbau des Übergitters 100, das in 1 gezeigt ist, kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, wie z. B. mit chemischer Dampfaufbringung, Sputtern und anderen Verfahren einer physischen Dampfaufbringung, einer Atomschichtaufbringung, Elektroplattieren und ähnlichem.
  • Die geschichteten Materialien wechseln sich ab, wie in 1 gezeigt ist. Die Dicke von jeder dieser Schichten 102 und 104 beeinflusst den Prozess zum Erzeugen einer Beabstandung (oder eines „Pitchs" bzw. Abstands) zwischen Drähten oder Objekten und einer Dicke der Drähte (und in einigen Fällen der Objekte) selbst, wie nachfolgend detaillierter ausgeführt wird. Die Dicke und Beabstandung der Schichten 102 und 104 beeinflussen die Eigenschaften eines Arrays von Drähten oder Objekten, die unter Verwendung des Übergitters 100 hergestellt sind.
  • Beide, die ersten Materialschichten 102 und die zweiten Materialschichten 104 können verschiedene Dicken aufweisen, einschließlich von einem Nanometer-Größenbereich bis zu einem Mikrometer- und einem dickeren Größenbereich. Die Schichten 102 und 104 können z. B. mit einer Dicke von weniger als 10 Nanometern, 10 bis 15 Nanometern, 15 bis 20 Nanometern, 20 bis 50 Nanometern oder mehr oder Kombinationen derselben erzeugt sein. Die kleinsten Schichtdicken werden verwendet, um Draht- oder Objekt-Arrays der größten Dichte und Drähte oder Objekte zu erzeugen, die äußerst größenabhängige Eigenschaften aufweisen, wie z. B. Quantum-Effekte. Die größeren Schichtdicken schaffen klassische Nicht-Quantum-Eigenschaften, eine leichtere Herstellbarkeit, eine bessere elektrische Leitfähigkeit, mehr Oberflächenbereich und weniger dichte Arrays.
  • Die ersten Materialschichten 102 können aus verschiedenen Materialtypen hergestellt sein, wie z. B. leitfähigen Materialien und nicht-leitfähigen Materialien. Von den leitfähigen Materialien können die ersten Materialschichten 102 ein oder mehrere Metalle umfassen, wie z. B. Platin, Beryllium, Aluminium, Palladium, Tantal, Nickel, Gold; metallische Legierungen; ein Keramikmaterial, wie z. B. Indiumzinnoxid, Vanadiumoxid oder Yttrium-Barium-Kupferoxid; ein elektrisch halbleitendes Material, wie z. B. Silizium, Diamant, Germanium, Galliumarsenid, Cadmium-Tellurid, Zinkoxid, Siliziumkarbid, Zinnoxid, Indiumzinnoxid; und/oder z. B. andere elementare, binäre und Mehrfachkomponenten-Materialien. Von den nicht-leitfähigen Materialien können die ersten Materialschichten 102 Aluminiumoxid, verschiedene andere Oxide und andere isolierende Materia lien umfassen, die in dünnen Schichten abgelagert werden können. Die Auswahl einer Materialkombination ist anwendungsspezifisch und der Prozess kann hergestellt sein, um mit fast jedem Festkörpermaterial zu funktionieren, das als dünne Schichten aufgebracht werden kann, einschließlich mit „weichen" Materialien, wie Polymeren.
  • Auf ähnliche Weise können die zweiten Materialschichten 104 aus verschiedenen Materialtypen hergestellt sein, einschließlich aus leitfähigen Materialien und nichtleitfähigen Materialien, wie z. B. jenen, die für die ersten Materialschichten 102 oben beschrieben sind. Von den nicht-leitfähigen Materialien können die zweiten Materialschichten 104 Aluminiumoxid, verschiedene andere Oxide und andere isolierende Materialien umfassen, die in dünnen Schichten aufgebracht bzw. abgelagert werden können. Ferner können die ersten Materialschichten 102 und die zweiten Materialschichten 104 Einkristallin und/oder in Epitaxial-Beziehung sein. Epitaxial bezieht sich auf die perfekte oder annähernd perfekte Gitterausrichtung eines Materials zu einem anderen Material, auf das dasselbe aufgebracht ist.
  • Sowohl die ersten Materialschichten 102 als auch die zweiten Materialschichten 104 können leitfähig sein, oder eine derselben kann leitfähig sein und die andere isolierend. In Fällen, in denen beide der Schichten 102 und 104 leitfähig sind, kann eine Oberfläche, die die Schichten freilegt, derart behandelt werden, dass eine freiliegende Oberfläche von entweder den ersten Materialschichten 102 oder den zweiten Materialschichten 104 nicht-leitfähig, geätzt oder entfernt ist. Diese Prozesse und ein Beispiel der Oberfläche werden nachfolgend detaillierter beschrieben.
  • Sowohl die ersten Materialschichten 102 als auch die zweiten Materialschichten 104 können mehr als ein Material umfassen. Die ersten Materialschichten 102 können z. B. Schichten umfassen, wobei einige derselben Gold umfassen, einige derselben Tantal umfassen, einige derselben Nickel umfassen, und ähnliches.
  • Das Übergitter 100 und die ersten Materialschichten 102 und die zweiten Materialschichten 104 weisen eine Dicke, eine Länge und eine Tiefe auf. Die ersten und zweiten Materialschichten 102 und 104 können eine Länge aufweisen, die in einem Nanometer-Größenbereich bis zu einem Zentimeter-Größenbereich liegt. Abhängig von der schließlichen Anwendung für das Array müssen die Drähte oder Objekte möglicherweise sehr kurz sein (Nanometer-Größenbereich in der Länge) oder sehr lang sein (Zentimeter-Größenbereich in der Länge). Wie nachfolgend detaillierter erörtert wird, kann sich die schließliche Länge der Drähte in dem Nanodraht-Array auf die Länge des Übergitters 100 und seiner ersten Materialschichten 102 und/oder seiner zweiten Materialschichten 104 beziehen.
  • 2 erläutert ein Beispiel des Übergitters 100, das hier in einer Seitenquerschnittsansicht gezeigt ist und eine Arbeitsoberfläche 202 aufweist. Hier ist das Übergitter 100 geändert, um die Arbeitsoberfläche 202 zu erzeugen. Diese Arbeitsoberfläche 202 ist an einem gewissen Abschnitt im Wesentlichen eben (planar), wobei dieser ebene Abschnitt verwendbar ist, um beim Erzeugen der Drähte des Nanodraht-Arrays zu helfen (wird nachfolgend erörtert). Die Arbeitsoberfläche 202 kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden, einschließlich durch Schneiden und Polieren des Übergitters 100.
  • Die Arbeitsoberfläche 202 kann im Wesentlichen parallel zu einer Dicke der ersten Materialschichten 102 und der zweiten Materialschichten 104 sein, oder sonstiges. Wenn die Arbeitsoberfläche 202 nicht im Wesentlichen parallel zu der Dicke der Materialschichten 102 und 104 ist, wird ein größerer Bereich der Materialschichten 102 und 104 freigelegt. Wenn ein größerer Bereich der Materialschichten 102 und 104 freigelegt ist, können Drähte, die mit der Arbeits oberfläche 202 erzeugt werden, dicker erzeugt werden, als wenn die Arbeitsoberfläche 202 im Wesentlichen parallel zu der Dicke der ersten und der zweiten Materialschichten 102 und 104 ist. Wenn die Arbeitsoberfläche 202 im Wesentlichen parallel zu der Dicke der Materialschichten ist, ist die Arbeitsoberfläche 202 verwendbar, um beim Erzeugen von Drähten, Ausrichten von Nanoobjekten und Erzeugen von Abständen zwischen Drähten oder Objekten in dem Array zu helfen, die ungefähr gleich sind zu der Dicke der ersten und zweiten Materialschichten 102 und 104.
  • 3 zeigt eine vierte dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit der Arbeitsoberfläche 202. Hier ist die Arbeitsoberfläche 202 derart gezeigt, dass sie mehrere Bereiche oder Ränder der ersten und zweiten Materialschichten 102 und 104 freilegt. Diese Ränder werden als erste Materialränder 302 und zweite Materialränder 304 bezeichnet. Diese freigelegten Ränder 302 und 304 können verwendet werden, um beim Erzeugen von Drähten oder Sammeln und Ausrichten von Nanoobjekten des Arrays zu helfen, wie nachfolgend detaillierter erörtert wird.
  • 4 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit einem Beispiel der Arbeitsoberfläche 202 und einer exemplarischen elektrischen Verbindungsoberfläche 402. Hier ist das Übergitter geändert, um die elektrische Verbindungsoberfläche 402 zu erzeugen. Die elektrische Verbindungsoberfläche 402 muss an einem gewissen Abschnitt nicht im Wesentlichen eben sein, obwohl eine Verbindung mit einer elektrischen Leistungssenke einfacher sein kann, wenn sie im Wesentlichen eben oder planar ist. Die elektrische Verbindungsoberfläche 402 kann auf verschiedene Weisen erzeugt werden, einschließlich durch Schneiden und Polieren des Übergitters 100.
  • Exemplarische Plattform zum Erzeugen von Nanodraht- und Nanoobjekt-Arrays
  • 5 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Plattform 500 dar, die verwendbar ist, um Verfahren zum Erzeugen von Nanodraht- und Nanoobjekt-Arrays auszuführen, die nachfolgend erläutert werden. Die Plattform 500 umfasst einen Computer/eine Steuerung 502 und einen Prozessabschnitt 504.
  • Der Computer/die Steuerung 502 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU; central processing unit) 506, einen Speicher 508, eine Eingabe-/Ausgabe-Schaltung (I/O; input/output) 510 und Unterstützungsschaltungen 512. Die CPU 506 ist ein Allzweck-Computer, der, wenn er durch Ausführen einer Software programmiert wird, die in dem Speicher 508 (nicht gezeigt) enthalten ist, zu einem zweckgebundenen Computer zum Steuern der Hardware-Komponenten des Verarbeitungsabschnitts 504 wird. Der Speicher 508 kann einen Nur-Lese-Speicher, einen Direktzugriffspeicher, eine entfernbare Speicherung, ein Festplattenlaufwerk oder jegliche Form einer digitalen Speichervorrichtung umfassen. Die I/O-Schaltungen 510 weisen bekannte Anzeigen für die Ausgabe von Informationen, und eine Tastatur, eine Maus, einen Track-Ball, für eine Eingabe von Informationen auf, die das Programmieren des Computers/der Steuerung 502 erlauben können, um die Prozesse zu bestimmen, die durch den Prozessabschnitt 504 ausgeführt werden (einschließlich der zugeordneten Roboter-Aktion, die in dem Prozessabschnitt 504 umfasst ist). Die Unterstützungsschaltungen 512 sind in der Technik bekannt und umfassen Schaltungen, wie z. B. Cache-Speicher, Takte, Leistungsversorgungen und ähnliches.
  • Der Speicher 508 enthält eine Steuersoftware, die, wenn sie durch die CPU 506 ausgeführt wird, dem Computer/der Steuerung 502 ermöglicht, die verschiedenen Komponenten des Prozessabschnitts 504 digital zu steuern. Eine detaillierte Beschreibung des Prozesses, der durch die Steuersoftware implementiert wird, ist Bezug nehmend auf 6, 16 und 20 beschrieben.
  • Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Computer/die Steuerung 502 analog sein. Zum Beispiel können anwendungsspezifische, integrierte Schaltungen, die zum Steuern von Prozessen in der Lage sind, wie z. B. jenen, die innerhalb des Prozessabschnitts 504 auftreten, verwendet werden.
  • Der Prozessabschnitt 504 kann eine Vielzahl von Prozesskammern 514 umfassen, zwischen denen das Substrat 106 und/oder das Übergitter 100 translatiert bzw. verschoben werden, häufig unter Verwendung eines Robotermechanismus 516. Die Details der Verarbeitung variieren mit den unterschiedlichen Verfahren, die nachfolgend beschrieben werden.
  • Exemplarische Verfahren zum Erzeugen von Nanodraht-Arrays
  • 6 zeigt ein exemplarisches Flussdiagramm eines Prozesses 600 (nicht Teil der Erfindung) zum elektrochemischen Erzeugen eines Nanodraht-Arrays. Dieses und das folgende Flussdiagramm aus 16 sind als Blockreihen dargestellt, die Operationen oder Aktionen darstellen, die durch die Plattform 500 ausgeführt werden. Diese Diagramme können jedoch durch jede geeignete Robotik, Personen, Hardware, Software, Firmware oder Kombinationen derselben ausgeführt werden. In dem Fall von Software und Firmware stellen sie Sätze aus Operationen dar, die als computerausführbare Anweisungen implementiert sind, die in einem Speicher gespeichert und durch einen oder mehrere Prozessoren ausführbar sind.
  • Bei Block 602 wird das Übergitter 100 bereitgestellt.
  • Bei Block 604 wird das Übergitter 100 angebracht oder anderweitig in elektrische Kommunikation mit einer elektri schen Leistungsquelle oder einer elektrischen Masse (Senke) gesetzt.
  • 7 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit Beispielen der Arbeitsoberfläche 202 und der elektrischen Verbindungsoberfläche 402, wobei die elektrische Verbindungsoberfläche 402 in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke 702 ist.
  • Wenn die elektrische Verbindungsoberfläche 402 in Kommunikation mit der elektrischen Leistungssenke 702 gesetzt ist, kann eine Spannungsdifferenz zwischen den ersten und zweiten Materialschichten 102 und 104 an der Arbeitsoberfläche 202 und Ionen, leitfähigen Substraten und anderen Vorrichtungen (noch nicht gezeigt) vorliegen. Diese Spannungsdifferenz kann verwendet werden, um Ionen zu oder von der Arbeitsoberfläche 202 zu übertragen, um Drähte für ein Nanodraht-Array zu erzeugen oder Objekte anzuziehen, um ein Nanoobjekt-Array aufzubauen. Wie diese Spannungsdifferenz verwendet werden kann, um die Erzeugung eines Arrays zu ermöglichen, wird nachfolgend detailliert beschrieben.
  • Wenn ein oder mehrere Materialien der ersten und zweiten Materialschichten 102 und 104 Nicht-Leiter sind und somit nicht-leitend von der Arbeitsoberfläche 202 zu der elektrischen Verbindungsoberfläche 402 sind, ist die elektrische Verbindungsoberfläche 402 derart aufgebaut, dass jede Schicht der anderen Materialschicht (die Leiter ist/sind) eine Verbindung zu der elektrischen Leistungssenke 702 erzeugt. In diesem Fall ist die elektrische Verbindungsoberfläche 402 derart vorbereitet, dass jede leitfähige Schicht der leitfähigen Materialschicht in elektrischer Kommunikation mit der elektrischen Leistungssenke 702 ist. Dies kann durch Schneiden und Polieren der elektrischen Verbindungsoberfläche 402 und dann Platzieren eines leitfähigen Verbindungsmaterials 704 in Kontakt mit jeder der leitfähigen Schichten an der elektrischen Verbindungsober fläche 402 erreicht werden. Es kann ebenfalls auf andere Weisen erreicht werden, wobei es das Ziel ist, dass jede Schicht der leitfähigen Materialschicht in Kommunikation mit einer elektrischen Leistungssenke ist, wenn diese Schicht verwendet werden soll, um beim Erzeugen eines Drahts oder Ausrichten eines Nanoobjekts für das Array zu helfen.
  • Wenn die Materialien von sowohl den ersten als auch den zweiten Materialschichten 102 und 104 Leiter sind, kann die elektrische Verbindungsoberfläche 402 ohne das leitfähige Verbindungsmaterial 704 vorbereitet sein. In diesem Fall kann die elektrische Leistungssenke 702 direkt mit einer oder mehreren dieser Schichten verbunden sein, oder mit einer geringeren Menge eines Materials, das direkt mit einer oder mehreren der Schichten verbunden ist.
  • Bei Block 606, wenn die Materialien sowohl bei den ersten Materialschichten 102 als auch den zweiten Materialschichten 104 leitfähig sind, fährt die Plattform 500 entlang des „Nein"-Wegs zu Block 608 fort. Wenn ja, fährt die Plattform 500 entlang des „Ja"-Wegs zu Block 610 fort.
  • Bei Block 608 bringt die Plattform 500 eine schwachhaftende Schicht auf die Arbeitsoberfläche 202 an. Diese schwachhaftende Schicht kann in ihrer Tiefe im Nano-Größenbereich sein oder sogar weniger als ein Nanometer tief sein. Die schwachhaftende Schicht sollte dünn genug sein und solche Eigenschaften aufweisen, dass sie eine leitfähige Eigenschaft des ersten oder zweiten Materialrandes 302 oder 304 im Wesentlichen nicht stört, der leitfähig ist.
  • 8 zeigt eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit Beispielen der Arbeitsoberfläche 202, der elektrischen Verbindungsoberfläche 402, der elektrischen Leistungssenke 702 und einer exemplarischen schwachhaftenden Schicht 802. Bei einigen Implementierungen des Systems und Verfahrens ist die schwachhaftende Schicht 802 zu einer Arbeitsoberfläche 202 des Übergitters 100 hinzugefügt. Diese schwachhaftende Schicht 802 wirkt, um zu ermöglichen, dass Drähte, die auf der Arbeitsoberfläche 202 erzeugt werden, einfacher von der Arbeitsoberfläche 202 entfernt werden. Die Entfernung dieser Drähte kann einfacher gemacht werden durch Hinzufügen der schwachhaftenden Schicht 802 durch Verringern der Haftung zwischen diesen Drähten (nicht gezeigt in 8) und der Arbeitsoberfläche 202.
  • Die schwachhaftende Schicht 802 kann von verschiedener Haftkraft sein, von einer sehr niedrigen bis zu einer moderat hohen Haftkraft. Ein Teil der Haftschicht 802 kann mit den Drähten abgelöst werden, wenn die Drähte von der Arbeitsoberfläche 202 entfernt werden, oder im Wesentlichen die gesamte Schicht kann auf der Arbeitsoberfläche 202 bleiben. Die schwachhaftende Schicht 802 hilft dabei, das Vorkommnis zu reduzieren, dass Drähte an der Arbeitsoberfläche 202 kleben oder gebrochen oder anderweitig beim Entfernen beschädigt werden, durch eine zu große Haftkraft zwischen den Drähten und der Arbeitsoberfläche 202. Sie kann eine variierende Haftfestigkeit aufweisen, wie z. B. eine Haftfestigkeit an schließlichen Drähten, die auf der Arbeitsoberfläche 202 erzeugt sind, die eine niedrigere Festigkeit aufweist als die Festigkeit eines möglichen Substrats, auf das die Drähte übertragen werden. Um die Menge der schwachhaftenden Schicht zu reduzieren, die an den Drähten klebt, kann die schwachhaftende Schicht an der Arbeitsoberfläche 202 mit einer größeren Kraft haften als an den Drähten.
  • Bei anderen Implementierungen wird die schwachhaftende Schicht 802 nicht verwendet. Diese Implementierungen werden nachfolgend detaillierter erörtert.
  • Bei Block 610 verarbeitet die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 des Übergitters 100. Dieser Prozess kann das Verursachen umfassen, dass freiliegende Ränder der ersten Materialschichten 102 oder der zweiten Materialschichten 104 nicht-leitfähig sind. Er kann ferner das vorzugsweise Freilegen von Rändern von entweder der ersten oder der zweiten Materialschichten 102 und 104 umfassen.
  • In dem Fall, dass verursacht wird, dass bestimmte freiliegende Ränder nicht-leitfähig sind, kann die Plattform 500 bestimmte Schichten der ersten und/oder zweiten Materialschichten 102 und 104 isolieren. Die Plattform kann beispielsweise freiliegende Kanten bestimmter Schichten oxidieren oder mit Stickstoff vereinen, um dieselben zu isolieren.
  • Bei einer Implementierung z. B. werden die Ränder der zweiten Materialschichten 104 bei Block 610 isoliert, während die ersten Materialschichten 102 dies nicht werden. Dies kann ausgeführt werden durch Oxidieren der zweiten Materialränder 304 (siehe 3). Bei einer Implementierung setzt die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 und somit die ersten Materialränder 302 und die zweiten Materialränder 304 einer Sauerstoffatmosphäre aus. Bei dieser Implementierung oxidieren die ersten Materialkanten 302 nicht so schnell wie die zweiten Materialschichten 304. Aufgrund dessen können die zweiten Materialschichten 304 ausreichend oxidiert werden, um nichtleitfähig zu werden, bevor die ersten Materialkanten 302 nichtleitfähig werden.
  • Bei einer anderen Implementierung werden Ränder von entweder den ersten oder zweiten Materialschichten 102 und 104 durch Nitridieren isoliert. Bei dieser Implementierung setzt die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 (zusammen mit den ersten und zweiten Rändern 302 und 304) einer Stickstoffatmosphäre unter den richtigen Bedingungen von Druck, Temperatur, Plasma und/oder Katalysator etc. aus. Hier werden entweder die ersten oder zweiten Materialränder 302 und 304 ausreichend nitridiert, um an der Arbeitsoberfläche 202 nicht-leitfähig zu sein. Der Materialrand, der leitfähig bleiben soll, weist eine Nitridierrate auf, die niedriger ist als die des Materialrandes, der nichtleitfähig gemacht werden soll.
  • 9 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht von Beispielen des Übergitters 100 und der Arbeitsoberfläche 202, nachdem die zweiten Materialränder 304 geändert wurden. Bei dieser Darstellung ist das Material der zweiten Materialschichten 104 leitfähig, wurde jedoch derart behandelt, dass es an der Arbeitsoberfläche 202 nicht mehr leitfähig ist. Wie oben beschrieben wurde, können die zweiten Materialränder 304 (oder die ersten Materialränder 302, abhängig von der Implementierung) nicht-leitfähig gemacht werden, dadurch, dass sie einer Stickstoff- oder Sauerstoff-Atmosphäre ausgesetzt werden.
  • Bei einer Implementierung ist das Material der zweiten Materialschichten 104 Aluminium und das Material der ersten Materialschichten 102 ist Gold. Wenn dies die zwei Materialien sind, verursacht das Aussetzen der Arbeitsoberfläche 202 gegenüber einer Sauerstoffatmosphäre, dass die ersten Materialränder 302 im Wesentlichen unverändert sind, während die zweiten Materialränder 304 sich von Aluminium (einem Leiter, gezeigt bei Bezugszeichen 104) zu Aluminiumoxid ändern (einem Nicht-Leiter, gezeigt bei Bezugszeichen 902). Nachdem eine ausreichende Änderungstiefe von Aluminium zu Aluminiumoxid erreicht wurde, sind die Materialränder 304 im Wesentlichen nicht-leitfähig.
  • In einigen Fällen jedoch ist ein bestimmter geringer Betrag einer Änderung an den ersten Materialrändern 302 erwünscht. Bei dieser Implementierung kann ein geringer Betrag einer Änderung an den ersten Materialrändern 302 verursachen, dass Drähte, die auf den ersten Materialrändern 302 erzeugt werden, nicht so stark haften als wenn keine Änderung vorhanden wäre.
  • 10 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht von Beispielen des Übergitters 100 und der Arbeitsoberfläche 202, nachdem die ersten und zweiten Materialränder 302 und 304 geändert wurden. Bei dieser Darstellung ist das Material der zweiten Materialschichten 104 leitfähig, wurde aber derart behandelt, dass es an der Arbeitsoberfläche 202 nicht mehr leitfähig ist. Das Material der ersten Materialschichten 102 ist ebenfalls leitfähig und wurde an der Arbeitsoberfläche 202 behandelt, aber nicht ausreichend, um nichtleitfähig zu sein.
  • Bei einer Implementierung ist das Material der zweiten Materialschichten 104 Aluminium und das Material der ersten Materialschichten 102 ist Tantal. Wenn dies die zwei Materialien sind, verursacht das Aussetzen der Arbeitsoberfläche 202 gegenüber einer Sauerstoffatmosphäre, dass die ersten Materialränder 302 zu einer geringen Tiefe verändert werden (im Vergleich zu der Tiefe der zweiten Materialränder 304), während die zweiten Materialränder 304 zu einer vergleichsweise großen Tiefe verändert werden. Das Aluminium ändert sich zu Aluminiumoxid (gezeigt bei Bezugszeichen 1002). Das Tantal ändert sich zu Tantaloxid (einem Nicht-Leiter, gezeigt bei Bezugszeichen 902). Nachdem eine ausreichende Änderungstiefe von Aluminium zu Aluminiumoxid erreicht wurde, sind die zweiten Materialränder 304 effektiv nicht-leitfähig. Die ersten Materialränder 302 können leitfähig bleiben, aber mit gewünschten Eigenschaften, wie z. B. einer niedrigeren Haftung an einem oder mehreren Materialien, die zum Erzeugen von Drähten für das Nanodraht-Array verwendet werden. Die ersten Materialränder hier können ebenfalls chemisch in einer Lösung geätzt werden, die die ersten Materialränder im Wesentlichen nicht ätzt.
  • Auch als Teil von Block 610 kann die Plattform 500 vorzugsweise Ränder von entweder den ersten oder zweiten Materialschichten 102 oder 104 erodieren. Diese bevorzugte Erosion kann die erste oder die zweite Materialschicht 102 oder 104 von der Arbeitsoberfläche 202 versetzen. Bei einer Implementierung umfasst das vorzugsweise Erodieren von Rändern das Wegätzen von egal welchen der ersten oder zweiten Materialschichten 102 und 104, die ein Leiter sind. Das Ätzen des leitfähigen Materials (bei diesem Beispiel sei angenommen, dass die ersten Materialschichten 102 leitfähig sind und die zweiten Materialschichten 104 nicht-leitfähig sind) kann zu einer bestimmten Tiefe ausgeführt werden. Diese Tiefe kann die schließliche Tiefe (oder Höhe) von Drähten des Nanodraht-Arrays beeinflussen. Diese Tiefe kann auch eine Sammlung von Nanoobjekten beeinflussen.
  • 11 zeigt eine dreidimensionale Ansicht von Beispielen des Übergitters 100 und der Arbeitsoberfläche 202, nachdem die ersten Materialränder 302 erodiert wurden. Bei dieser Darstellung ist das Material der ersten Materialschichten 102 leitfähig, wurde jedoch weggeätzt, um die ersten Materialkanten 302 von der Arbeitsoberfläche zu versetzen. Wie es bei der Arbeitsoberfläche 202 von 11 gezeigt ist, kann dieses Versetzen Furchen (oder „Rinnen") erzeugen. Dadurch bilden die zweiten Materialkanten 304 Kämme bezüglich der Rinnen in den ersten Materialkanten 302. Wie aus 11 ersichtlich ist, verursacht dieses Versetzen der zweiten Materialschichten 302, dass die Arbeitsoberfläche 202 geriffelt ist. Diese Riffelung kann auch, wenn sie parallel zu der Länge betrachtet wird, als eine gestuftquadratische, eine Sägezahn- oder eine Sinuswellen-Erscheinung erscheinen.
  • Um vorzugsweise ein Material mehr als das andere zu ätzen oder zu erodieren, weist das Material der ersten oder zweiten Materialschicht 102 oder 104, das geätzt werden soll, eine höhere Ätz-Rate im Hinblick auf das verwendete Ätzmittel auf.
  • Diese Rille kann beim Erzeugen von Drähten nützlich sein, die ungefähr die Tiefe der Rillen aufweisen. Die Rillen haben auch andere Vorteile, wie z. B., dass die Drähte vor Schaden geschützt werden und ein gewünschter Querschnitt erzeugt wird. Dieser Querschnitt kann an einer Seite abge rundet und an einer anderen Seite näherungsweise flach sein. Da diese andere Seite später an ein Substrat angebracht wird, kann diese Flachheit beim Befestigen der Drähte an dem Substrat ein Vorteil sein.
  • Bei einer Implementierung wird die gerillte Arbeitsoberfläche 202 aus 11 mit einer schwachhaftenden Schicht (nicht gezeigt) behandelt.
  • Bei Block 612 fährt die Plattform 500 bei einer Implementierung entlang dem „Nur-Isolieren"-Weg zu Block 608 fort, wenn ein Teil der Arbeitsoberfläche 202 isoliert und nicht geätzt wurde. Wenn sie isoliert und geätzt oder anderweitig vorzugsweise freigelegt wurde, fährt die Plattform 500 entlang des Wegs „Ätzen und Isolieren" zu Block 614 fort. Die Plattform 500 kann jedoch bei einigen Implementierungen zu Block 608 fortfahren, nach dem Ätzen und Isolieren, vor dem Fortfahren zu Block 614, um eine schwachhaftende Schicht auf die geätzte und isolierte Arbeitsoberfläche 202 aufzubringen.
  • Bei Block 614 setzt die Plattform 500 Ränder aus leitfähigen Materialschichten Ionen aus. Als Teil dieses Blocks 614 setzt die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 Ionen aus. Jene Ränder (entweder die ersten Materialränder 302 oder die zweiten Materialränder 304), die auf der Arbeitsoberfläche 202 leitfähig sind, können Ionen anziehen. Über eine Zeitperiode hinweg baut die Ansammlung von Ionen an einem leitfähigen Rand einen Draht auf.
  • Um die Ionen an den leitfähigen Rändern anzuziehen, sind die leitfähigen Ränder auf einem unterschiedlichen elektrischen Potential oder einer Ladung als die Ionen. Dies kann auf verschiedene Weisen erreicht werden, einschließlich dadurch, dass die Ränder in elektrische Kommunikation mit der elektrischen Leistungssenke 702 gesetzt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel, das oben ausgeführt ist, ist die elektrische Verbindungsoberfläche 402 in elektrische Kommu nikation mit der elektrischen Leistungssenke 702 gesetzt. Bei diesem Beispiel ist die Kommunikation zwischen der elektrischen Verbindungsoberfläche 402 und der Arbeitsoberfläche 202 eingerichtet, dadurch, dass eine oder beide der ersten und zweiten Materialschichten 102 und 104 leitfähig sind. Wenn beide Schichten leitfähig sind, außer dass eine auf der Arbeitsoberfläche 202 nicht leitfähig ist, liefern diese leitfähigen Materialien eine elektrische Kommunikation zu den Rändern, die an der Arbeitsoberfläche leitfähig sind, obwohl nicht jede Schicht an der Arbeitsoberfläche leitfähig ist. Dadurch können die ersten Materialränder 302 oder die zweiten Materialränder 304 (abhängig davon, welche an der Arbeitsoberfläche 202 leitfähig ist) die Ionen anziehen, um Drähte für das Nanodraht-Array aufzubauen.
  • Bei einer Implementierung setzt die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 Ionen aus, durch Platzieren der Arbeitsoberfläche 202 in einem Ionenbad. Die Ionen in dem Bad können Gold-, Tantal-, Aluminium- oder Nickel-Ionen sein, um nur einige zu nennen. Das Material an den ersten Materialrändern 302 kann ebenfalls Gold-, Tantal-, Aluminium- oder Nickel-Ionen sein, um nur einige zu nennen.
  • Bei einer anderen Implementierung platziert die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 in ein Ionenbad aus Nickelionen, die eine positive Ladung aufweisen. Bei dieser Implementierung sind die ersten Materialränder 302 aus Tantal aufgebaut und die zweiten Materialränder 304 sind aus Aluminiumoxid aufgebaut. Das Material der zweiten Materialschicht 104 ist Aluminium, aber die zweiten Materialränder 304 wurden oxidiert. Bei diesem Beispiel bilden sich Drähte, die eine Nano-Größenbereich-Tiefe aufweisen, die aus Nickel gebildet sind, an den ersten Materialrändern 302, wenn die ersten Materialränder 302 auf einem ausreichend negativen Potential im Vergleich zu den Nickelionen sind. Unter Fortsetzung dieses Beispiels sind die ersten Materialränder 302 auf einem elektrischen Potential, das niedriger ist als das der Nickelionen. Dieses niedrigere elektri sche Potential wird durch elektrische Kommunikation von den ersten Materialrändern 302 durch die ersten Materialschichten 102 und die elektrische Verbindungsoberfläche 402 zu der elektrischen Leistungssenke 702 geschaffen. Ferner ist bei diesem Beispiel das Bad aus Nickelionen (nicht gezeigt) mit einer elektrischen Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden, die verursacht, dass dieselben positiv geladen bleiben und/oder werden.
  • Bei Block 616 lagert die Plattform 500 Ionen elektrochemisch auf die Ränder der leitfähigen Schichten ab. Wie oben gezeigt ist, ziehen die ersten und zweiten Materialränder 302 oder 304, die auf der Arbeitsoberfläche 202 leitfähig sind, Ionen an, wenn die Ränder auf einem geeigneten elektrischen Potential im Vergleich zu den Ionen sind. Die Plattform 500 fährt fort, Ionen auf die Ränder aufzubringen, bis Drähte einer geeigneten Dicke und Tiefe erzeugt sind. Diese Dicke kann im Nanometergrößenbereich oder größer sein. Bei einer Implementierung ist diese Dicke ungefähr dieselbe wie die Tiefe der Drähte. Bei einer anderen Implementierung ist diese Dicke geringer als die Tiefe der Drähte, was den Drähten eine geringere Dicke als Tiefe verleiht. Bei einer wiederum anderen Implementierung ist die Dicke größer als die Tiefe der Drähte.
  • 12 und 13 zeigen Drähte, die an einem Beispiel der Arbeitsoberfläche 202 aufgebaut sind.
  • Genauer gesagt zeigt 12 eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit Beispielen der Arbeitsoberfläche 202, der elektrischen Verbindungsoberfläche 402, der elektrischen Leistungssenke 702 und der schwachhaftenden Schicht 802, mit exemplarischen Drähten 1202 auf der Arbeitsoberfläche 202. Hier sind die Drähte 1202 auf den leitfähigen Rändern (hier den ersten Materialrändern 302) und auf der schwachhaftenden Schicht 802 aufgebaut.
  • Genauer gesagt zeigt 13 eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit Beispielen der Arbeitsoberfläche 202 mit einem geriffelten Querschnitt, der elektrischen Verbindungsoberfläche 402, der elektrischen Leistungssenke 702 und den Drähten 1202. Hier sind die Drähte innerhalb der Wellen aufgebaut, die durch Erodieren der ersten Materialschichten 102 auf der Arbeitsoberfläche 202 verursacht wurden.
  • Bei einer wiederum anderen Implementierung von Block 616 platziert die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 in ein Bad mit anderen geladenen Objekten, die folgende umfassen, jedoch nicht auf dieselben beschränkt sind: ionisierte anorganische Moleküle, ionisierte organische Moleküle, ionisierte biologische Moleküle, ionisierte Polymere, geladenes Metall, Halbleiter oder isolierende Nanopartikel, Metall, Dielektrikum oder Halbleiter-Nanoröhrchen, und chemische Cluster bzw. Gruppen oder Komplexe der oben Genannten. Bei dieser Implementierung führt das elektrische Feld, das durch die Arbeitsoberfläche 202 induziert wird, zu einer elektrophoretischen Aufbringung der Objekte auf den leitfähigen Rändern der Arbeitsoberfläche 202. Dieses Verfahren macht es möglich, Halbleiter-, Keramik-, organische, polymerische und andere Typen von Nanodrähten zu bilden.
  • Bei einer wiederum anderen Implementierung von Block 616 induziert das elektrische Feld, das durch die Arbeitsoberfläche 202 erzeugt wird, eine chemische Reaktion zwischen gelösten chemischen Stoffen und Wasser (in einem Bad, in das die Arbeitsoberfläche 202 platziert ist) an den leitfähigen Rändern der Arbeitsoberfläche 202. Dies führt zu einer elektrolytischen Aufbringung der Reaktionsprodukte auf den leitfähigen Rändern, wodurch Nanodrähte gebildet werden.
  • Bei Block 618 stellt die Plattform 500 ein Array-Substrat bereit. Dieses Array-Substrat ist wirksam, um die Drähte zu halten, die auf der Arbeitsoberfläche 202 gebildet sind.
  • 14 zeigt Beispiele des Übergitters 100, der Arbeitsoberfläche 202, der schwachhaftenden Schicht 802, der Drähte 1202 und ein exemplarisches Array-Substrat 1400. Das Array-Substrat 1400 umfasst eine starkhaftende Schicht 1402. Diese starkhaftende. Schicht 1402 ermöglicht die Übertragung der Drähte 1202 von dem Übergitter 100 auf das Array-Substrat 1400. Die starkhaftende Schicht 1402 wirkt mit einer Haftkraft, die größer ist als die Haftkraft zwischen den Drähten 1202 und der Arbeitsoberfläche 202. Wenn eine schwachhaftende Schicht 802 zwischen den Drähten 1202 und der Arbeitsoberfläche 202 vorhanden ist, kann die starkhaftende Schicht 1402 von einer Haftkraft sein, die nur moderat oder moderat niedrig ist, die aber größer ist als die Haftkraft der schwachhaftenden Schicht 802 auf den Drähten 1202.
  • Bei Block 620 bringt die Plattform 500 die Drähte 1202 mit dem Array-Substrat 1400 in Kontakt. Dadurch werden die Drähte 1202 von dem Übergitter 100 auf das Array-Substrat 1400 übertragen.
  • 14 zeigt das Array-Substrat 1400 und das Übergitter 100, bevor dieselben in physischen Kontakt gesetzt werden. Nachdem die Plattform 500 die Drähte 1202 mit der starkhaftenden Schicht 1402 des Array-Substrats 1400 in Berührung bringt, werden die Drähte 1202 auf das Array-Substrat 1400 übertragen.
  • Bei Block 622 entfernt die Plattform 500 das Übergitter 100 von dem Array-Substrat 1400 und lässt die Drähte 1202 auf dem Array-Substrat 1400.
  • 15 zeigt ein Beispiel des Array-Substrats 1400 und der Drähte 1202, nachdem die Drähte 1202 übertragen wurden.
  • Hier umfasst das Array-Substrat 1400 ein exemplarisches Array 1502 der Drähte 1202.
  • 16 zeigt ein Flussdiagramm eines Prozesses 1600 zum elektrochemischen Erzeugen eines Nanodraht-Arrays. Dieses Flussdiagramm 1600 zeigt ein exemplarisches Verfahren zum Erzeugen eines Nanodraht-Arrays, hier unter Verwendung einer elektrochemischen Auflösung und eines Elektroplattierens, um Material von dem Übergitter 100 auf ein Substrat zu übertragen.
  • Bei einer anderen Implementierung (nicht gezeigt) wird das Material von dem Substrat auf das Übergitter übertragen. Bei dieser anderen Implementierung weist das Substrat einen dünnen leitfähigen Film auf, und das Übergitter wird elektrochemisch verwendet, um den dünnen leitfähigen Film des Substrats in ein Array aus Nanodrähten zu ätzen. Somit ist das Material des dünnen leitfähigen Films des Substrats, das nach dem Ätzen bleibt, ein Nanodraht-Array.
  • Bei Block 1602 schafft die Plattform 500 das Übergitter 100. Dies kann mit einem der exemplarischen Übergitter 100 ausgeführt werden, die oben gezeigt sind. Bei einer Implementierung schafft die Plattform 500 das Übergitter 100, das in 4 gezeigt ist, das die Arbeitsoberfläche 202 und die elektrische Verbindungsoberfläche 402 aufweist.
  • Bei Block 1604 wird die elektrische Leistungssenke 702 an die elektrische Verbindungsoberfläche 402 angebracht. Die elektrische Leistungssenke 702 kann eine Quelle oder Masse/Senke sein.
  • Bei Block 1606 erodiert die Plattform 500 eine der ersten oder zweiten Materialschichten 102 oder 104 auf der Arbeitsoberfläche 202. Diese Erosion kann durch Ätzen oder andere ähnliche Weisen ausgeführt werden, wie in der obigen Beschreibung im Hinblick auf Freilegen, Erosion und/oder Ätzen ausgeführt wurde.
  • Bei einer Implementierung ätzt die Plattform 500 die zweiten Materialschichten 104 auf der Oberfläche 202. Dies erzeugt eine geriffelte Arbeitsoberfläche 202, wobei die ersten Materialränder 302 über die der zweiten Materialschichten 304 hervorstehen.
  • 17 zeigt eine dreidimensionale Ansicht von Beispielen des Übergitters 100 und der Arbeitsoberfläche 202, nachdem die zweiten Materialränder 304 erodiert wurden. Bei dieser Darstellung ist das Material der ersten Materialschichten 102 leitfähig, wurde jedoch über das der zweiten Materialschichten 104 hinaus freigelegt, dadurch, dass die zweiten Materialschichten 104 weggeätzt sind, um Rillen in den zweiten Materialschichten 104 zu erzeugen. Dies legt vorzugsweise das leitfähige Material der ersten Materialschichten 102 auf der Arbeitsoberfläche 202 frei. Wie aus 17 ersichtlich ist, verursacht dieses Ätzen, dass die Arbeitsoberfläche 202 geriffelt wird und sich die ersten Materialränder 302 über die zweiten Materialränder 304 erstrecken.
  • Bei Block 1608 schafft die Plattform ein leitfähiges Empfangssubstrat. Dieses leitfähige Empfangssubstrat ist verwendbar, um Material von Schichten der ersten Materialschichten 102 oder der zweiten Materialschichten 104 zu übertragen. Material kann in kleinen Mengen übertragen werden, aber ausreichend, um Nano-Größenbereich-Drähte einer ausreichenden Tiefe von den Rändern der ersten und/oder zweiten Materialränder 302 und 304 zu erzeugen.
  • Bei Block 1610 löst die Plattform 500 leitfähiges Material von einem oder mehreren Rändern der Materialschichten, um das leitfähige Material auf das leitfähige Empfangssubstrat aufzubringen. Dies kann auf verschiedene Weisen ausgeführt werden, einschließlich durch elektrochemische Aufbringung von freiliegenden Rändern der Schichten auf das leitfähige Empfangssubstrat.
  • Bei einer Implementierung, die teilweise in 18 gezeigt ist, wird Material von den ersten Materialrändern 302 übertragen, um Drähte auf dem leitfähigen Empfangssubstrat zu erzeugen. Um diese Übertragung von Material zu erleichtern, sind die ersten Materialränder 302 und das leitfähige Empfangssubstrat auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen.
  • 18 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht von Beispielen des Übergitters 100, der Arbeitsoberfläche 202, der elektrischen Verbindungsoberfläche 402 und der elektrischen Leistungssenke 702, bei der sich die Arbeitsoberfläche 202 mit den ersten Materialrändern 302 über die zweiten Materialränder 304 hinaus erstreckt. 18 zeigt ferner ein exemplarisches, leitfähiges Empfangssubstrat 1802 in elektrischer Kommunikation mit einer elektrischen Leistungsquelle 1804. Bei dieser Implementierung umfasst das leitfähige Empfangssubstrat 1802 eine Isolierschicht 1806, auf der die Drähte 1202 aufgebaut sind.
  • Die Plattform 500 kann die Übertragung von Material von den ersten Materialrändern 302 auf das leitfähige Empfangssubstrat 1802 ermöglichen, dadurch, dass die freiliegenden Ränder (hier die ersten Materialränder 302) sehr nahe an dem leitfähigen Empfangssubstrat 1802 platziert sind. Bei einer Implementierung platziert die Plattform 500 diese innerhalb von Nanometern voneinander. Bei einer anderen innerhalb von mehreren zehn Nanometern voneinander. Die Nähe beeinflusst die Feinheit der aufgebrachten Leitungen.
  • Um ferner die Übertragung von Material zu erleichtern, kann die Plattform 500 das leitfähige Empfangssubstrat 1802 und die ersten Materialränder 302 in einen Elektrolyten platzieren, der in der Lage ist, Ionen von Materialien zu tragen, die an den ersten Materialrändern 302 vorhanden sind.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel, das teilweise in 18 gezeigt ist, platziert die Plattform 500 die ersten Materialränder 302 und das leitfähige Empfangssubstrat 1802 in einen Elektrolyten, der in der Lage ist, die Materialien an den ersten Materialrändern 302 aufzulösen. Bei einem Beispiel ist das Material bei den ersten Materialrändern 302 Nickel. Bei diesem Beispiel wird der Nickel durch den Elektrolyten aufgelöst, um Nickelionen zu werden. Diese Nickelionen sind geladene Partikel und werden an das leitfähige Empfangssubstrat 1802 angezogen. Die Nickelionen bauen sich dann im Lauf der Zeit auf der Schicht 1806 des leitfähigen Empfangssubstrats 1802 auf und bilden die Drähte 1202 aus Nickel. Nachdem eine gewünschte Dicke und Tiefe der Drähte 1202 erreicht ist, entfernt die Plattform 500 das leitfähige Empfangssubstrat 1802 von der Arbeitsoberfläche 202 des Übergitters 100.
  • Die Materialien bei den freiliegenden ersten Materialrändern 302 können mehrere Materialien umfassen. Bei einer Implementierung, die teilweise in 19 dargestellt ist, umfassen die ersten Materialränder 302 vier unterschiedliche Materialien.
  • 19 zeigt eine Seitenquerschnittsansicht von Beispielen des Übergitters 100, der Arbeitsoberfläche 202, der elektrischen Verbindungsoberfläche 402 und der elektrischen Leistungssenke 702, wobei die Arbeitsoberfläche 202 die ersten Materialränder 302 aufweist, die sich über die zweiten Materialränder 304 hinaus erstrecken und mehrere Materialien umfassen. 19 zeigt ferner ein Beispiel des leitfähigen Empfangssubstrats 1802 in elektrischer Kommunikation mit der elektrischen Leistungsquelle 1804. Bei dieser Implementierung umfasst das leitfähige Empfangssubstrat 1802 die Isolierschicht 1804, auf der die Drähte 1202 aufgebaut sind.
  • Bei dieser Implementierung platziert die Plattform 500 die ersten Materialränder 302 in einen Elektrolyten, der in der Lage ist, jedes der vier Materialien aufzulösen. Diese Materialien können z. B. abwechselnde Schichten der ersten Materialschichten 102 aus Tantal, Nickel, Aluminium und Gold umfassen. Die Plattform 500 fährt dann wie oben fort.
  • Wenn jedoch eine bestimmte Beabstandung benötigt wird, kann ein Elektrolyt verwendet werden, der nicht in der Lage ist, eines oder mehrere der vier Materialien ausreichend aufzulösen, wodurch Drähte in einem Array erzeugt werden, die größere Abstände zwischen bestimmten Drähten aufweisen.
  • Nanodraht-Arrays, die mit den hierin beschriebenen Verfahren hergestellt werden, können auch für eine Weiterverarbeitung und Herstellung anderer Typen von Nanodrähten verwendet werden. Bei einer Implementierung werden Nanodrähte auf einem dünnen Metall- oder Halbleiter-Film hergestellt. Dann werden diese Nanodrähte als eine Hartmaske verwendet, um das Material des Films wegzuätzen, wodurch ein anderer Satz aus Nanodrähten erzeugt wird, der aus dem Material des Films hergestellt ist.
  • Exemplarische Verfahren zum Erzeugen eines Nanoobjektarrays
  • 20 zeigt ein exemplarisches Flussdiagramm für einen Prozess 2000 zum Erzeugen eines Nanoobjektarrays. Nanoobjekte können als Leiter, Isolatoren, Halbleiter und Strukturkörper fungieren, was das Array bei vielen unterschiedlichen Anwendungen nützlich macht.
  • Nanoobjekte sind dreidimensionale, im Wesentlichen gerade physische Objekte mit zwei Abmessungen zwischen 0,7 und 100 Nanometern und einer dritten Abmessung zwischen 100 Nanometern und 10 Zentimetern. Nanoobjekte sind also lange, dünne Objekte. Nanoobjekte können viele unterschiedliche Materialien und strukturelle Anordnungen von Materialien umfassen.
  • Bei einem Block 2002 stellt die Plattform 500 eine geriffelte Oberfläche bereit. Diese geriffelte Oberfläche umfasst Rinnen und Kämme, die die Riffelung der Oberfläche bilden. Die Rinnen und Kämme können von variierenden Dicken sein, wobei die Dicke der Rinnen auf einer Nanometerskala liegt (zwischen 0,7 und 100 Nanometern) und die Kämme von einer Nanometer- bis zu einer Mesometer- oder Makrometerskala sind. Die Länge der Rinnen und Kämme kann skalenmäßig zwischen etwa 100 Nanometern bis Zentimeter liegen, wobei die Längenabmessung wesentlich größer als die Dickenabmessung ist.
  • Verschiedene Implementierungen des Übergitters 100 werden verwendet, um bei der Erörterung des unten beschriebenen Prozesses zu helfen. Diese Implementierungen des Übergitters 100 sind Beispiele einer Struktur mit einer geriffelten Oberfläche, die bei dem unten erörterten Prozess verwendbar ist. Andere Strukturen, Oberflächen und Übergitter können verwendet werden; diese exemplarischen geriffelten Oberflächen und Übergitter sollen nicht den Schutzbereich des unten beschriebenen Prozesses einschränken, sondern sollen anstelle dessen dem Leser bei einem Verständnis dieses Prozesses helfen.
  • Bei einer Implementierung des Blocks 2002 umfasst die bereitgestellte geriffelte Oberfläche irgendein Beispiel des Übergitters 100, das Riffelungen aufweist und als ein Teil des Prozesses 600 erzeugt oder erwähnt ist. Somit kann der Block 2002 Implementierungen der Blöcke 602 bis 612 des Prozesses 600 umfassen, der zu einer geriffelten Oberfläche führt.
  • 21 legt eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit einem geriffelten Beispiel der Arbeitsoberfläche 202 dar. Dieses Beispiel des Übergitters 100 weist die elektrische Verbindungsoberfläche 402 auf, wobei die elektrische Verbindungsoberfläche 402 sich in elektrischer Kommunikation mit der elektrischen Leistungssenke 702 befindet.
  • Auch bei diesem exemplarischen Übergitter 100 ist das Material der ersten Materialschichten 102 leitfähig, aber ist von der Arbeitsoberfläche 202 versetzt, um Rinnen 2102 in den ersten Materialschichten 102 zu erzeugen. Dies legt die zweiten Materialschichten 104 als Kämme 2104 in der Arbeitsoberfläche 202 frei. Diese Rinnen 2102 werden durch die Plattform 500 verwendet, um Nanoobjekte auszurichten und/oder zu sammeln, unten beschrieben.
  • Die geriffelte Arbeitsoberfläche 202, die in 21 gezeigt ist, kann einen halbkreisförmigen Querschnitt für die Rinnen 2102 (gezeigt) und Plateauquerschnitte für die Kämme 2104 (gezeigt) umfassen, aber kann auch Querschnitte umfassen, die parallel zu der Länge betrachtet eine gestuft quadratische, eine Sägezahn-, eine Sinuswellen- oder eine Flachkerbenerscheinung aufzuweisen scheinen.
  • Bei einer Implementierung sind die Rinnen 2102 ein versetztes Beispiel der ersten Materialkanten 302 und sind die Kämme 2104 ein entsprechendes Beispiel der zweiten Materialkanten 304.
  • Bei einem Block 2004 stellt die Plattform 500 Nanoobjekte bereit. Diese Nanoobjekte können aus unterschiedlichen Arten von Materialien gebildet sein, wie beispielsweise anorganischen Molekülen, organischen Molekülen, biologischen Molekülen, Metall, Halbleiter oder isolierenden Nanopartikeln. Dieselben können auch verschiedene Arten von Formen und Strukturen aufweisen. Dieselben können beispielsweise ein- und mehrwändige Kohlenstoffnanoröhrchen verschiedener Chiralitäten; Bor-Nitrid-Nanoröhrchen; Molybdändisulfid-Nanoröhrchen; Bündel und Seile von Nanoröhrchen; ausgefüllte oder hohle Nanodrähte, die aus Metallen, Halbleitern, leitfähigen Oxiden, leitfähigen Polymeren oder anderen leitfähigen Materialien hergestellt sind; isolie rende Nanostäbchen; und leitfähige oder isolierende Nanonadeln umfassen.
  • Diese Nanoobjekte können eine Länge, eine Dicke und eine Tiefe aufweisen, aber sind wesentlich länger als dick oder tief.
  • Bei einer Implementierung ist die Dicke und Tiefe der Nanoobjekte geringer als die Dicke der Rinnen 2102, so dass die Nanoobjekte innerhalb der Rinnen 2102 gesammelt werden können.
  • Diese Nanoobjekte können im Wesentlichen gerade oder weniger gerade sein, aber flexibel genug, um zu den Rinnen 2102 konform zu sein.
  • Bei einer Implementierung sind die Nanoobjekte Nanoröhrchenkomplexe. Diese Komplexe sind mäßig gerade (weisen einige Krümmungen auf), flexibel und weisen einen hohlen Querschnitt auf. Die Nanoröhrchen können ein Polymer aufweisen, einschließlich dieser mit Kohlenstoff, wie beispielsweise Polyvinylpyrrolidon und Polystyrensulfonat oder andere. Die Nanoröhrchen können auch Nicht-Kohlenstoff-Verbindungen aufweisen, wie beispielsweise Bor-Nitrid oder Molybdändisulfid.
  • Bei einer Implementierung des Blocks 2004 stellt die Plattform 500 geladene Nanoobjekte durch ein Ionisieren derselben innerhalb eines Bades bereit. Die Nanoobjekte aufladen zu lassen, kann bei einem Ausrichten derselben mit den Rinnen 2102 und/oder Sammeln in denselben helfen, unten erörtert.
  • 22 legt eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit einem geriffelten Beispiel der Arbeitsoberfläche 202 dar, die die Rinnen 2102, die Kämme 2104 aufweist und sich über die Verbindungsoberfläche 402 und das leitfähige Verbindungsmaterial 704 in elektrischer Verbindung mit der elektrischen Leistungssenke 702 befindet.
  • 22 legt ferner ein Bad 2200 dar, das geladene Beispiele von Nanoobjekten 2202 und die elektrische Leistungsquelle 1804 aufweist.
  • Bei einem Block 2006 setzt die Plattform 500 die geriffelte Oberfläche den Nanoobjekten aus.
  • Bei einer Implementierung setzt die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 (und somit die Rinnen 2102 und die Kämme 2104) des Übergitters 100 den geladenen Nanoobjekten 2202 durch ein Platzieren der Arbeitsoberfläche 202 innerhalb des Bades 2200 aus, das die geladenen Nanoobjekte 2202 beinhaltet.
  • Bei einem Block 2008 richtet die Plattform Nanoobjekte mit den Rinnen 2102 der Arbeitsoberfläche 202 aus und/oder sammelt dieselben darin.
  • Bei einem Beispiel der obigen Implementierung setzt die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 den geladenen Nanoobjekten 2202 aus und lädt die Rinnen 2102 an der Arbeitsoberfläche 202, um die geladenen Nanoobjekte 2202 anzuziehen. Über eine Zeitperiode hinweg kann eine Sammlung der geladenen Nanoobjekte 2202 ein Array der Nanoobjekte 2202 aufbauen.
  • Bei einer verwandten Implementierung der Blöcke 2004, 2006 und 2008 stellt die Plattform 500 die geladenen Nanoobjekte 2202 durch ein Ionisieren derselben innerhalb des Bads 2200 bereit, setzt die Arbeitsoberfläche 202 des Übergitters 100 durch ein Platzieren derselben innerhalb des Bads 2200 aus und sammelt dann die geladenen Nanoobjekte 2202 in den Rinnen 2102 der Arbeitsoberfläche 202, um ein Array zu erzeugen.
  • Genauer gesagt sammelt diese Implementierung im Hinblick auf den Block 2008 die geladenen Nanoobjekte 2202 elektrophoretisch, um ein Array aufzubauen, in dem Ionen von Nanoobjekten zu leitfähigen versetzten Kanten/Rinnen einer geriffelten Oberfläche angezogen werden. Dazu kann die Plattform 500 ein elektrisches Potential an den Rinnen 2102 bezüglich der geladenen Nanoobjekte 2202 erzeugen. Dies kann auf verschiedene Weisen erzielt werden, einschließlich durch ein Versetzen der Rinnen 2102 in eine elektrische Kommunikation mit der elektrischen Leistungssenke 702. Bei dem oben dargelegten und zum Teil in 22 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die elektrische Verbindungsoberfläche 402 in elektrische Kommunikation mit der elektrischen Leistungssenke 702 versetzt. Bei diesem Beispiel ist die Kommunikation zwischen der elektrischen Verbindungsoberfläche 402 und der Arbeitsoberfläche 202 dadurch eingerichtet, dass die Rinnen 2102 leitfähig sind (dadurch, dass die ersten Materialschichten 102 leitfähig sind). Falls die zweiten Materialschichten 104 ebenfalls leitfähig sind, sind dieselben an der Arbeitsoberfläche 202 oder an den freiliegenden Teilen der Kämme 2104 nicht wesentlich leitfähig, so dass die geladenen Nanoobjekte 2202 in den Rinnen 2102 gesammelt und/oder mit denselben ausgerichtet werden. Die Kämme 2104 können auf die verschiedenen oben dargelegten Weisen nichtleitfähig gemacht werden. Bei diesem Beispiel ist auch das Bad 2200 mit der elektrischen Leistungsquelle 1804 verbunden, um die Nanoobjekte 2202 geladen zu halten und/oder zu bewirken, dass dieselben geladen bleiben.
  • Bei einer anderen Implementierung der Blöcke 2004, 2006 und 2008 stellt die Plattform 500 die geladenen Nanoobjekte 2202 durch ein Laden einer Lösung bereit, die Nanoobjekte und störende Ionen beinhaltet. Die störenden Ionen sind räumlich zu den Rinnen 2102 verteilt. Diese störenden Ionen können eine Größe einer räumlichen Region begrenzen, innerhalb derer ein elektrisches Feld nahe den Rinnen 2102 ungleich Null ist. Die Größe der räumlichen Region, inner halb derer das elektrische Feld ungleich Null ist, kann durch die Debye-Länge berechnet werden, die wie folgt lautet:
    Figure 00380001
  • Hier ist ε0 = 8,85·10–12 F/m die Permittivität eines freien Raums, ist εel die relative Permittivität des flüssigen Lösungsmittels ohne Ionen, ist |q| = 1,6·10–19 C die Elementarladung, ist k = 1,38·10–23 J/K die Boltzmann-Konstante, ist T die absolute Temperatur (Raumtemperatur beträgt etwa T = 298 K) und ist ni die Gleichgewichtsvolumenkonzentration von Ionen mit einer Valenz zi. Somit ist die Debye-Länge eine Funktion des pH der Lösung, der Ionenstärke und der Ionenladung. Als ein Beispiel ist in einem Fall einer monovalenten sauren Lösung mit einem pH = 5,5 die Debye-Länge, LD, etwa 200 Nanometer. Die Plattform 500 kann den pH steuern, um die Größe der räumlichen Region zu begrenzen, innerhalb derer das elektrische Feld ungleich Null ist.
  • Die Nanoobjekte, die die begrenzte räumliche Region berühren, innerhalb derer das elektrische Feld ungleich Null ist, werden dann polarisiert, falls die Nanoobjekte zumindest partiell leitfähig sind. Sobald dieselben polarisiert sind, können die Nanoobjekte zu den Rinnen 2102 angezogen und in denselben gesammelt und/oder mit denselben ausgerichtet werden. Diese Weise, die Größe des elektrischen Felds zu begrenzen, kann eine Anzahl von partiell gesammelten und ausgerichteten Nanoobjekten reduzieren. Dasselbe kann auch steigern, wie viele der Nanoobjekte (wie beispielsweise die geladenen Nanoobjekte 2202) innerhalb der Rinnen 2102 gesammelt werden.
  • Auch kann ein kleines Wechselstromsignal immer dann an das Bad angelegt werden, wenn die Nanoobjekte geladen oder polarisiert werden. Dieses kleine Signal erzeugt eine zusätzliche oszillierende Kraft an den geladenen Nanoobjekten 2202 (wie beispielsweise den polarisierten Nanoobjekten nahe den Rinnen 2102). Diese oszillierende Kraft kann ermöglichen, dass die Nanoobjekte, die sich nahe den Rinnen 2102 befinden, aber nicht vollständig innerhalb derselben gesammelt sind, sich in die Rinnen 2102 absetzen. Bestimmte der polarisierten Nanoobjekte können sich beispielsweise partiell außerhalb der Rillen 2102 befinden, können teilweise an den Kämmen 2104 liegen, oder dergleichen. Diese Zustände sind lediglich metastabil; die oszillierende Kraft kann ermöglichen, dass diese bestimmten Nanoobjekte sich in eine stabilere Position innerhalb der Rinnen 2102 absetzen.
  • Als ein Teil des Blocks 2004 und/oder 2008 kann das Bad 2200 erzeugt oder beibehalten werden, um das Verhalten der Nanoobjekte 2202 zu optimieren. Das Verhalten der Nanoobjekte 2202 kann durch ein Einstellen der Temperatur, einer Geometrie des Bades, eines Flusses, einer Ionenstärke und eines pH des Bades 2200 optimiert werden.
  • Eine Ionenstärke und ein pH des Bades 2200 beeinflusst die Ionisierung der Nanoobjekte 2202 in einem Wasserlösungsmittel. Somit ist ein niedrigerer pH saurer und kann bewirken, dass bestimmte Arten von Nanoobjekten 2202 entsprechend geladen werden. Ein pH des Bades 2200 kann zwischen 0 und 14 liegen, wie beispielsweise zwischen 3 und 10.
  • Die Temperatur des Bades 2200 kann basierend auf der Art des gelösten Stoffes (z. B. der Nanoobjekte 2202) und des Lösungsmittels innerhalb des Bades 2200 eingestellt werden. Bei einer Lösung von Wasser und Nanoobjekten aus Kohlenstoffpolymer-Nanoröhrchen-Komplexen beispielsweise kann eine Temperatur von 15 bis 30°C verwendet werden. Bei einer Lösung mit einem Lösungsmittel aus Alkoholen oder geschmolzenen Salzen jedoch können Temperaturen von etwa –40°C bis etwa 150°C verwendet werden.
  • Die Geometrie (und der entsprechende Fluss) des Bades 2200 kann eingestellt werden, um bei einem Ausrichten der langen Abmessung (der Länge) der Nanoobjekte 2202 mit der Längenabmessung der Rinnen 2102 und der Kämme 2104 der Arbeitsoberfläche 202 zu helfen.
  • 23 zeigt ein Richtflussbad 2300, das ein Beispiel des Bades 2200 ist. Das gerichtete Bad 2300 weist einen Kanal 2302 auf, der in eine Richtung 2304 fließt. Der Kanal 2302 weist eine Annäherungsregion 2306, eine Sammlungsregion 2308 und eine Austrittsregion 2310 auf. Das Übergitter 100 befindet sich innerhalb einer Badeplattform 2312, wodurch die Arbeitsoberfläche 202 in der Sammlungsregion 2308 ausgesetzt ist. Über der Arbeitsoberfläche 202 befindet sich eine Ablage 2314, die in Verbindung mit der Badeplattform 2312 den Fluss innerhalb des Kanals 2302 richtet. Diese Ablage 2314 und das gerichtete Bad 2300 ermöglichen einen Fluss mit einer speziellen Breite (entlang der Dickenabmessung), die mit 2316 bezeichnet ist. Die Ablage 2314 kann die elektrische Leistungsquelle 1804 nahe der Arbeitsoberfläche 202 umfassen, aber getrennt durch den Lösungsfluss (nicht gezeigt). Die elektrische Leistungsquelle 1804 kann auch innerhalb der Lösung und nahe der Arbeitsoberfläche 202 platziert sein. Die Arbeitsoberfläche 202 ist in elektrischer Kommunikation mit der Leistungssenke 702 gezeigt.
  • Ein Abstand zwischen der Ablage 2314 und der Arbeitsoberfläche 202 kann beeinflussen, wie einfach die Nanoobjekte 2202 in den Rinnen 2102 ausgerichtet und gesammelt werden. Durch ein Begrenzen dieses Abstands (der Höhe der Sammlungsregion 2308) können die physikalischen Charakteristika des Flusses des Fluids in dem Bad 2300 die langen, dünnen Nanoobjekte 202 parallel zu der Richtung 2304 des Flusses in dem Kanal 2302 ausrichten. Dieses Ausrichten kann ein weiteres Ausrichten und eine Sammlung der Nanoobjekte 2202 in bzw. mit den Rinnen 2102 einfacher machen.
  • Bei einer Implementierung des gerichteten Bades 2300 beträgt die Höhe des Kanals 2302 an der Sammlungsregion 2308 (ein Abstand zwischen der Ablage 2314 und der Arbeitsoberfläche 202) zwischen etwa 0,1 bis einem Millimeter. Bei einer anderen Implementierung beträgt der Abstand bei der Region 2308 zwischen etwa einem Mikrometer bis etwa zehn Zentimeter.
  • Die Bad- und Ablagebreite 2316 kann basierend auf den Fluidcharakteristika des gerichteten Bades 2300 eingestellt werden. Falls die Breite 2316 zu gering ist, richten sich eventuell die Nanoobjekte 2202 nicht so ohne weiteres mit den Rinnen 2102 aus, besonders an den Rinnen 2102, die weit von einer Mitte der Arbeitsoberfläche 202 entfernt liegen.
  • Bei einer Implementierung des gerichteten Bades 2300 liegt die Bad- und Ablagebreite 2316 zwischen ein- und 100-Mal der Dicke der Arbeitsoberfläche 202. 23 zeigt die Breite 2316 etwas breiter als die Arbeitsoberfläche 202. Bei einer anderen Implementierung ist die Breite 2316 zwei- bis fünfmal breiter als die Dicke der Arbeitsoberfläche 202.
  • Eine Geschwindigkeit oder Rate eines Flusses („Flussrate") der Lösung (die die Nanoobjekte 2202 beinhaltet) kann ebenfalls eingestellt werden, um eine Ausrichtung und Sammlung der Nanoobjekte 2202 mit oder in den Rinnen 2102 der Arbeitsoberfläche 202 zu optimieren. Die Flussrate sollte derart sein, dass ein laminarer Fluss in der Sammlungsregion 2308 während einer Ausrichtung und Sammlung der Nanoobjekte auftritt.
  • Bei einer Implementierung wird die Flussrate eingestellt, um eine Reynolds-Zahl unter dreißig zu halten, um einen turbulenten Fluss zu verhindern. Die Reynolds-Zahl ist ein dimensionsloser Fluidparameter, grob gleich einem Verhältnis von Inertial- und Viskositätskräften in einem Fluid. Wenn eine Reynolds-Zahl unter dreißig liegt, weist ein Fluid keinen turbulenten (lediglich einen laminaren) Fluss auf. Wenn eine Reynolds-Zahl über dreißig ist, weist ein Fluid einen gewissen turbulenten Fluss auf. Die Reynolds-Zahl („Re") kann durch ein Finden der charakteristischen Abmessung des Kanals 2302 (hier bei der Sammlungsregion 308), „D" genannt, der Geschwindigkeit der Lösung bei der Sammlungsregion 2308, „V" genannt, der Dichte der Lösung „ρ" genannt, und der Viskosität der Lösung „η" genannt, bestimmt werden. Genauer gesagt gilt
    Figure 00420001
  • Mit diesen Informationen ist Re bestimmbar. D ist primär basierend auf dem Abstand zwischen der Arbeitsoberfläche 202 und der Ablage 2314 bestimmbar. Die Geschwindigkeit, V, ist einstellbar und bestimmbar auf Arten, die auf dem Gebiet der Fluidmechanik gut bekannt sind. Die Dichte der Lösung und die Viskosität derselben können ebenfalls eingestellt werden, einschließlich unter Verwendung bekannter Zusatzstoffe.
  • Bei einem laminaren Fluss ist das Fluidgeschwindigkeitsprofil über den Kanal 2302 nicht einheitlich. Anstelle dessen ist die Geschwindigkeit der Lösung nahe Wänden (wie beispielsweise dem Boden der Sammlungsregion 2308) niedriger und in der Mitte höher. Aufgrund dessen erfährt ein langes, dünnes Nanoobjekt in der Lösung einen stärkeren Zug an dem Ende näher der Mitte des Kanals 2302 als der Sammlungsregion 2308, wobei bewirkt wird, dass sich das Nanoobjekt entlang der Richtung 2304 des Flusswegs ausrichtet. Wenn die Rinnen 2102 und die Kämme 2104 der Arbeitsoberfläche 202 mit der Richtung 2304 des Flusswegs ausgerichtet sind, richten (z. B. orientieren) sich die Nanoobjekte mit den Rinnen 2102 und den Kämmen 2104 aus. Um bei dieser Ausrichtung weiter zu helfen, können Gräben, die parallel zu den Rinnen 2102 und den Kämmen 2104 verlaufen, zu der Annähe rungsregion 2306 und der Sammlungsregion 2308 hinzugefügt sein.
  • Als ein Teil des Blocks 2002, 2004 und/oder 2008 kann die Spannungsdifferenz/das Spannungspotential des Bades 2200 (oder des gerichteten Bades 2300) durch die Leistungssenke 702 und die elektrische Leistungsquelle 1804 eingestellt werden, um das Verhalten der Nanoobjekte 2202 zu beeinflussen. Die Spannungsdifferenz, die verwendet wird, ist abhängig von einem Zersetzungspotential der Lösung. Die Spannungsdifferenz sollte dieses Zersetzungspotential nicht überschreiten. Andere Faktoren umfassen eine Auswirkung auf die Nanoobjekte 2202; einige Materialien und Strukturen der Nanoobjekte 2202 sind empfindlicher für Spannungsdifferenzen als andere.
  • Bei einer Implementierung, wenn Wasser als das Lösungsmittel für die Lösung in dem Bad 2200 verwendet wird, beträgt die Spannungsdifferenz zwischen etwa einem und zehn Volt.
  • Bei einer anderen Implementierung beträgt die Spannungsdifferenz zwischen der Leistungssenke 702 und der Leistungsquelle 1804 zwischen 0,001 und 100 Volt, wobei die Spannung basierend auf den Materialien und der Struktur der Nanoobjekte 2202 und dem Lösungsmittel, das bei dem Bad 2200 verwendet wird, gewählt ist.
  • Bei dieser Implementierung des Blocks 2008 scheidet die Plattform 500 Nanoobjekte 2202 elektrophoretisch in den Rinnen 2102 der ersten Materialschichten 102 an der Arbeitsoberfläche 202 ab. Wie es oben gezeigt ist, ziehen die Rinnen 2102, die an der Arbeitsoberfläche 202 leitfähig sind, Nanoobjekte 2202 an, falls die Rinnen 2102 bei einem geeigneten elektrischen Potential verglichen mit den Nanoobjekten 2202 liegen. Die Plattform 500 scheidet weiter Nanoobjekte 2202 an den Kanten ab, bis ein Array der Nanoobjekte 2202 erzeugt ist.
  • 24 zeigt ein Array 2402 von Nanoobjekten 2404. Die Nanoobjekte 2404 sind mit den Rinnen 2102 des Beispiels des Übergitters 100 ausgerichtet und innerhalb derselben gesammelt.
  • Genau gesagt legt 24 eine dreidimensionale Ansicht eines Beispiels des Übergitters 100 mit Beispielen der Arbeitsoberfläche 202, die einen geriffelten Querschnitt mit den Rinnen 2102 und den Kämmen 2104 aufweist, der elektrischen Verbindungsoberfläche 402, der elektrischen Leistungssenke 702 und der Nanoobjekte 2404 dar.
  • Bei einem Block 2010 entfernt die Plattform 500 unausgerichtete und/oder ungesammelte Nanoobjekte von der Arbeitsoberfläche 202, falls erforderlich. Bei einigen Implementierungen des Blocks 2008 sind einige der Nanoobjekte nicht vollständig ausgerichtet oder innerhalb der Rinnen 2102 der Arbeitsoberfläche 202 gesammelt. In diesem Fall entfernt die Plattform 500 diese nicht arraymäßig angeordneten Nanoobjekte.
  • In anderen Fällen sind einige der Nanoobjekte unausgerichtet und/oder ungesammelt und sind einige der Rinnen 2102 nicht vollständig mit den Nanoobjekten gefüllt. In diesen Fällen kann die Plattform 500 die unausgerichteten und/oder ungesammelten Nanoobjekte entfernen und dann zu dem Block 2008 zurückkehren, um zusätzliche Nanoobjekte zu sammeln und/oder auszurichten.
  • 25 zeigt das Array 2402 der Nanoobjekte 2404 und nicht arraymäßig angeordneten Nanoobjekte 2502. Die nicht arraymäßig angeordneten Nanoobjekte 2502 sind nicht mit den Rinnen 2102 der Beispiele des Übergitters 100 ausgerichtet und nicht vollständig innerhalb derselben gesammelt.
  • Bei einer Implementierung des Blocks 2010 bringt in Fällen, in denen die Nanoobjekte laminar entlang der Rillen 2102 fließen gelassen werden, die Plattform 500 einen turbulen ten Fluss außerhalb der Rillen 2102 ein, um die nicht arraymäßig angeordneten Nanoobjekte 2502 zu entfernen, die nicht innerhalb der Rinnen 2102 gesammelt sind. Eine Turbulenz bei dem Fluss bringt ein Mischen ein, was eine Entfernung von Nanoobjekten erleichtert, die sich nicht innerhalb der Rinnen 2102 befinden. Eine Turbulenz kann durch ein Hinzufügen von Gasblasen in den Fluss eingebracht werden. Eine Turbulenz kann auch durch ein Erhöhen der Fluidviskosität oder der Geschwindigkeit des Fluids in dem Fluss eingebracht werden. Weil eine Turbulenz abhängig von der Geometrie der Rillen 2102 ist, kann der Fluss außerhalb der Rinnen 2102, aber nicht in den Rinnen 2102 turbulent gemacht werden.
  • Bei einer anderen Implementierung des Blocks 2010 hält die Plattform 500 die nicht arraymäßig angeordneten Nanoobjekte 2502 in Bewegung. Die Plattform 500 kann die nicht arraymäßig angeordneten Nanoobjekte 2502 unter Verwendung von Ultraschallenergie beispielsweise „abschütteln".
  • Bei einem Block 2012 stellt die Plattform 500 ein Arraysubstrat bereit. Dieses Arraysubstrat wird verwendet, um das Array 2402 zu halten.
  • 26 legt Beispiele des Übergitters 100, der Arbeitsoberfläche 202, des Arrays 2402 und des Arraysubstrats 1400 dar (auch in 14 gezeigt), die keinen Teil der Erfindung bilden.
  • Bei einer Implementierung umfasst das Arraysubstrat 1400 ein Beispiel der stark haftenden Schicht 1402. Dieses Beispiel der stark haftenden Schicht 1402 erleichtert eine Übertragung der Nanoobjekte 2404 des Arrays 2402 von dem Übergitter 100 auf das Arraysubstrat 1400. Die stark haftende Schicht 1402 wirkt mit einer Adhäsionskraft größer der Adhäsionskraft zwischen den Nanoobjekten 2404 und den Rinnen 2102.
  • Bei einem Block 2014 platziert die Plattform 500 die geriffelte Oberfläche (hier die Arbeitsoberfläche 202 mit den Rinnen 2102 und den Kämmen 2104) nahe oder in Kontakt mit dem Arraysubstrat 1400.
  • 26 zeigt das Arraysubstrat 1400 und das Übergitter 100, bevor dieselben nahe einander oder in physischen Kontakt miteinander platziert werden.
  • Bei einer Implementierung berührt die Plattform 500 das Array 2402 mit dem Arraysubstrat 1400. Das Arraysubstrat 1400 kann die stark haftende Schicht 1402 oder dergleichen umfassen.
  • Bei einer anderen Implementierung platziert die Plattform 500 das Arraysubstrat 1400 nahe den Rinnen 2102, aber nicht in Kontakt mit den Rinnen 2102. Bei dieser Implementierung überträgt die Plattform 500 das Array 2402 von den Rinnen 2102 auf das Arraysubstrat 1400 durch ein Erzeugen einer Spannungsdifferenz zwischen dem Array 2402 und dem Arraysubstrat 1400. Dies kann durch ein Erzeugen einer Spannungsdifferenz zwischen der Senke 702 und dem Arraysubstrat 1400 durchgeführt werden (wie beispielsweise durch eine elektrische Leistungsquelle in Kommunikation mit dem Arraysubstrat 1400, nicht gezeigt).
  • Bei noch einer anderen Implementierung platziert die Plattform 500 das Arraysubstrat 1400 nahe den Rinnen 2102. Bei dieser Implementierung überträgt die Plattform 500 das Array 2402 (oder Teile des Arrays 2402) von den Rinnen 2102 auf das Arraysubstrat 1400 unter Verwendung einer Koronaentladung. Eine Koronaentladung ist auf dem Gebiet eines Laserdruckens zum Übertragen von Tonerpartikeln auf Papier bekannt.
  • Bei dieser Implementierung (unter Verwendung der Koronaentladung) wird eine dielektrische Oberfläche, die eine einheitliche elektrische Ladung trägt (durch eine Koronaentla dung geladen), in einem gewissen Abstand von der Arbeitsoberfläche 202 platziert. Ein isolierendes Substrat (wie beispielsweise ein isolierendes Beispiel des Arraysubstrats 1400) befindet sich zwischen der Arbeitsoberfläche 202 und der dielektrischen Oberfläche. Wenn die dielektrische Oberfläche und die Arbeitsoberfläche 202 ausreichend nahe aneinander (doch durch das Arraysubstrat 1400 getrennt) sind, zieht ein elektrostatischer Zug an dem Array 2402, der durch die Ladung an der dielektrischen Oberfläche bewirkt ist, das Array 2402 zu dem Substrat 1400. Die dielektrische Oberfläche kann kleiner als die Arbeitsoberfläche 202 und das Array 2402 hergestellt sein. In diesem Fall können Teile des Arrays 2402 zu dem Substrat 1400 gezogen werden. Dies ermöglicht eine Erzeugung von Arrays von Nanoobjekten kleiner als und/oder mit verschiedenen physischen Formen, die nicht in dem Array 2402 vorliegen.
  • Bei jeder dieser Implementierungen des Blocks 2014 überträgt die Plattform 500 das Array 2402 (oder Teile desselben) auf das Arraysubstrat 1400.
  • Bei einem Block 2016 entfernt die Plattform 500 die geriffelte Oberfläche, um das Array 2402 der Nanoobjekte 2404 an dem Arraysubstrat 1400 zu lassen. Bei dem laufenden Beispiel entfernt die Plattform 500 die Arbeitsoberfläche 202 von dem Arraysubstrat 1400 (oder bewegt dieselbe weg), wodurch das Array 2402 an dem Arraysubstrat 1400 gelassen wird.
  • 27 legt ein Beispiel des Arraysubstrats 1400 und des Arrays 2402 dar, nachdem die Nanoobjekte 2404 übertragen sind.
  • Die Plattform 500 kann die obigen Blöcke 2012, 2014 und 2016 wiederholen, um ein neues Array zu erzeugen, das das Array 2404 und ein anderes Array umfasst. Die Plattform 500 kann beispielsweise ein zweites Array von Nanoobjekten oder Nanodrähten auf das Array 2402 an dem Arraysubstrat 1400 aufbringen.
  • Dieses zweite Array kann unter Verwendung der Prozesse 600, 1600, 2000 oder anderweitig erzeugt werden.
  • Die Plattform 500 kann das zweite Array auf verschiedene Weisen an dem Array 2402 aufbringen, um das neue Array zu erzeugen. Die Plattform 500 kann beispielsweise das zweite Array neben dem Array 2402 aufbringen, wodurch ein neues Array erzeugt wird, das zweimal so breit oder lang wie das Array 2402 ist. Durch ein Aufbringen zusätzlicher Arrays kann ein größeres Array, das ein Mosaik dieser zusätzlichen Arrays ist, erzeugt werden.
  • Bei einer anderen Implementierung kann die Plattform 500 das zweite Array an dem Array 2402 im Wesentlichen senkrecht zu dem Array 2402 aufbringen. Dadurch kann die Plattform 500 eine Kreuzschraffierung des Arrays 2402 und des zweiten Arrays erzeugen.
  • 28 legt ein Beispiel des Arraysubstrats 1400, des Arrays 2402, eines zweiten Arrays 2802 und des Kreuzschraffierungsarrays 2804 dar. Diese Implementierung zeigt eine Aufbringung des zweiten Arrays 2802 an dem Array 2402. Das Array 2402 und das zweite Array 2802 können ähnliche oder vollständig unterschiedliche Materialien umfassen. Das zweite Array 2803 beispielsweise kann ein Array von Nanodrähten sein, die aus Nickel hergestellt sind, während das Array 2402 ein Array von Kohlenstoffpolymer-Nanoröhrchen-Komplexen sein kann. Diese Flexibilität bei einer Erzeugung des sich ergebenden Arrays (ob nun des gezeigten Kreuzschraffierungsarrays 2804 oder eines anderen Arrays) ermöglicht viele verschiedene und nützliche Arrays.
  • Unter Verwendung des Prozesses 2000 kann die Plattform 500 somit Arrays von Nanoobjekten erzeugen. Das sich ergebende Array (hier das Array 2402) kann im Wesentlichen parallele Reihen der Nanoobjekte 2404 umfassen. Basierend auf den vielen unterschiedlichen Arten von Materialien und Partikeln, die in den Nanoobjekten 2404 enthalten sein können, kann das Array 2402 aus Reihen von Polymer-Nanoröhrchen, Metalldrähten, Halbleitern oder anderen Materialien hergestellt sein. In dem Fall von Nanoröhrchen kann das Array 2402, oder ein Array, das Array 2402 und das zweite Array 2802 umfasst, eine Länge aufweisen, die skalenmäßig zwischen Nanometer und Zentimeter liegt, und eine Dicke und eine Tiefe, die skalenmäßig zwischen Nanometer und Mesometer liegt.
  • Obwohl die Erfindung hierin in einer Sprache beschrieben ist, die spezifisch für strukturelle Merkmale und Verfahrensschritte ist, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist, nicht notwendigerweise auf die spezifischen beschriebenen Merkmale oder Schritte beschränkt ist. Statt dessen stellen die spezifischen offenbarten Merkmale und Schritte bevorzugte Formen zum Implementieren der beanspruchten Erfindung dar.

Claims (4)

  1. Ein Verfahren zum Herstellen eines Arrays von Nanoobjekten, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen von Nanoobjekten (2202) mit einer Länge und einer Dicke, wobei die Länge wesentlich größer ist als die Dicke; Bereitstellen eines Übergitters (100) mit einer Arbeitsoberfläche (202) und abwechselnden Schichten aus einem leitfähigen Material (102) und einem oder mehreren anderen Materialien (104), wobei die Arbeitsoberfläche (202) freiliegende Kanten (2102) und (304) der abwechselnden Schichten aufweist, wobei die freiliegenden Kanten (2102) der Schichten aus leitfähigem Material von den freiliegenden Kanten (304) von einer oder mehreren der einen oder mehreren Schichten (104) aus einem anderen Material versetzt sind und eine Länge und eine Dicke aufweisen, wobei die Länge wesentlich größer ist als die Dicke, wobei das eine oder die mehreren anderen Materialien (104) an der Arbeitsoberfläche (202) oder an den freiliegenden Kanten (304) nicht wesentlich leitfähig sind; Aussetzen der Nanoobjekte (2202) gegenüber der Arbeitsoberfläche (202) in einem Bad (2200); und Ausrichten, mit einem elektrischen Feld (1804, 702), der Längen der Nanoobjekte (2202) mit den Längen der versetzten freiliegenden Kanten (2102) der Schichten (102) aus leitfähigem Material durch Verbinden der Schichten (102) aus leitfähigem Material mit einem Pol einer Quelle elektrischer Leistung und des Bads (2200) mit dem entgegengesetzten Pol der Quelle (1804) elektrischer Leistung.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Nanoobjekte (2202) Polymer-Nanoröhrchen-Komplexe umfassen.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Ausrichten elektrochemisch durchgeführt wird.
  4. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, das ferner folgende Schritte aufweist: Laden der Nanoobjekte (2202) in dem Bad (2200); und Laden der versetzten freiliegenden Kanten (2102) der Schichten (102) aus leitfähigem Material, wobei das Aussetzen der Nanoobjekte (2202) gegenüber der Arbeitsoberfläche (202) ein Platzieren der Arbeitsoberfläche (202) in dem geladenen Bad (2200) umfasst.
DE602004013265T 2003-12-23 2004-12-21 Verfahren zur Herstellung eines Arrays von Nanoobjekten Active DE602004013265T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/744,516 US7132298B2 (en) 2003-10-07 2003-12-23 Fabrication of nano-object array
US744516 2003-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE602004013265D1 DE602004013265D1 (de) 2008-06-05
DE602004013265T2 true DE602004013265T2 (de) 2009-06-25

Family

ID=34552850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602004013265T Active DE602004013265T2 (de) 2003-12-23 2004-12-21 Verfahren zur Herstellung eines Arrays von Nanoobjekten

Country Status (5)

Country Link
US (2) US7132298B2 (de)
EP (1) EP1547970B1 (de)
JP (1) JP4763277B2 (de)
DE (1) DE602004013265T2 (de)
TW (1) TWI342050B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7132298B2 (en) * 2003-10-07 2006-11-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fabrication of nano-object array
US7923109B2 (en) * 2004-01-05 2011-04-12 Board Of Regents, The University Of Texas System Inorganic nanowires
US7407738B2 (en) 2004-04-02 2008-08-05 Pavel Kornilovich Fabrication and use of superlattice
US7569905B2 (en) * 2004-12-20 2009-08-04 Palo Alto Research Center Incorporated Systems and methods for electrical contacts to arrays of vertically aligned nanorods
US7202173B2 (en) * 2004-12-20 2007-04-10 Palo Alto Research Corporation Incorporated Systems and methods for electrical contacts to arrays of vertically aligned nanorods
US20060134392A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Palo Alto Research Center Incorporated Systems and methods for electrical contacts to arrays of vertically aligned nanorods
JP4163250B2 (ja) 2006-03-10 2008-10-08 松下電器産業株式会社 異方性形状部材のマウント方法
US8029869B2 (en) * 2009-07-10 2011-10-04 Korea University Research And Business Foundation Structure fabrication using nanoparticles
US8062568B2 (en) 2009-08-27 2011-11-22 Korea University Research And Business Foundation Nano pattern writer
IT1397679B1 (it) * 2009-12-15 2013-01-18 Univ Milano Bicocca Elemento di conversione termo-elettrica seebeck/peltier comprendente nanofili paralleli di materiale conduttore o semiconduttore organizzati in file e colonne attraverso un corpo isolante e procedimento
US10712334B2 (en) 2016-01-28 2020-07-14 Roswell Biotechnologies, Inc. Massively parallel DNA sequencing apparatus
EP3408220A4 (de) 2016-01-28 2019-09-04 Roswell Biotechnologies, Inc Verfahren und vorrichtung zum messen von analyten unter verwendung von grossskaligen molekularelektronischen sensorarrays
JP6854532B2 (ja) 2016-02-09 2021-04-07 ロズウェル バイオテクノロジーズ，インコーポレイテッド 電子的、標識フリーのｄｎａおよびゲノムシークエンシング
US9829456B1 (en) 2016-07-26 2017-11-28 Roswell Biotechnologies, Inc. Method of making a multi-electrode structure usable in molecular sensing devices
KR102622275B1 (ko) 2017-01-10 2024-01-05 로스웰 바이오테크놀로지스 인코포레이티드 Dna 데이터 저장을 위한 방법들 및 시스템들
KR20230158636A (ko) 2017-01-19 2023-11-20 로스웰 바이오테크놀로지스 인코포레이티드 2차원 레이어 재료를 포함하는 솔리드 스테이트 시퀀싱 디바이스들
WO2018169627A2 (en) * 2017-03-15 2018-09-20 Lawrence Livermore National Security, Llc Electric field driven assembly of ordered nanocrystal superlattices
US10508296B2 (en) 2017-04-25 2019-12-17 Roswell Biotechnologies, Inc. Enzymatic circuits for molecular sensors
KR20200002897A (ko) 2017-04-25 2020-01-08 로스웰 바이오테크놀로지스 인코포레이티드 분자 센서들을 위한 효소 회로들
EP4023764A3 (de) 2017-05-09 2022-09-21 Roswell Biotechnologies, Inc. Bindungssondenschaltungen für molekulare sensoren
CN111373049A (zh) 2017-08-30 2020-07-03 罗斯威尔生命技术公司 用于dna数据存储的进行性酶分子电子传感器
KR20200067871A (ko) 2017-10-10 2020-06-12 로스웰 바이오테크놀로지스 인코포레이티드 무증폭 dna 데이터 저장을 위한 방법, 장치 및 시스템

Family Cites Families (77)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL91981C (de) 1951-08-24
US2939057A (en) 1957-05-27 1960-05-31 Teszner Stanislas Unipolar field-effect transistors
US3964296A (en) 1975-06-03 1976-06-22 Terrance Matzuk Integrated ultrasonic scanning apparatus
US5118801A (en) 1988-09-30 1992-06-02 The Public Health Research Institute Nucleic acid process containing improved molecular switch
US5200051A (en) 1988-11-14 1993-04-06 I-Stat Corporation Wholly microfabricated biosensors and process for the manufacture and use thereof
US5008616A (en) 1989-11-09 1991-04-16 I-Stat Corporation Fluidics head for testing chemical and ionic sensors
US5132278A (en) 1990-05-11 1992-07-21 Advanced Technology Materials, Inc. Superconducting composite article, and method of making the same
EP0533838B1 (de) 1990-06-11 1997-12-03 NeXstar Pharmaceuticals, Inc. Nukleinsäureliganden
US5237523A (en) 1990-07-25 1993-08-17 Honeywell Inc. Flowmeter fluid composition and temperature correction
JPH04356963A (ja) 1991-06-03 1992-12-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 半導体量子細線の製造方法
JP2976995B2 (ja) 1991-10-02 1999-11-10 株式会社アドバンテスト 金属原子細線成長方法及び原子細線デバイス
JP3390468B2 (ja) 1991-10-16 2003-03-24 バイエル コーポレーション 新規の無水混合物法による遺伝子プローブの結合方法
US5202290A (en) 1991-12-02 1993-04-13 Martin Moskovits Process for manufacture of quantum dot and quantum wire semiconductors
US5376755A (en) 1992-04-10 1994-12-27 Trustees Of Boston University Composite lead for conducting an electrical current between 75-80K and 4.5K temperatures
US5418558A (en) 1993-05-03 1995-05-23 Hewlett-Packard Company Determining the operating energy of a thermal ink jet printhead using an onboard thermal sense resistor
JPH07130956A (ja) 1993-10-29 1995-05-19 Nippondenso Co Ltd ナノステップ構造体およびこれを用いた微小コイルの製造方法
US5493167A (en) 1994-05-03 1996-02-20 General Electric Company Lamp assembly with shroud employing insulator support stops
FR2722294B1 (fr) 1994-07-07 1996-10-04 Lyon Ecole Centrale Procede d'analyse qualitative et/ou quantitative de substances biologiques presentes dans un milieu liquide conducteur et capteurs biochimiques d'affinite utilises pour la mise en oeuvre de ce procede
JP3378413B2 (ja) 1994-09-16 2003-02-17 株式会社東芝 電子線描画装置及び電子線描画方法
US5747180A (en) 1995-05-19 1998-05-05 University Of Notre Dame Du Lac Electrochemical synthesis of quasi-periodic quantum dot and nanostructure arrays
US5716852A (en) 1996-03-29 1998-02-10 University Of Washington Microfabricated diffusion-based chemical sensor
US5591896A (en) 1995-11-02 1997-01-07 Lin; Gang Solid-state gas sensors
US5772905A (en) 1995-11-15 1998-06-30 Regents Of The University Of Minnesota Nanoimprint lithography
US6120844A (en) 1995-11-21 2000-09-19 Applied Materials, Inc. Deposition film orientation and reflectivity improvement using a self-aligning ultra-thin layer
DE69738687D1 (de) 1996-04-12 2008-06-26 Phri Properties Inc Sonden, kits und assays
US6355436B1 (en) 1996-05-17 2002-03-12 L'ecole Centrale De Lyon Method for analyzing biological substances in a conductive liquid medium
JP3470012B2 (ja) 1996-05-30 2003-11-25 日本碍子株式会社 ガス分析計及びその校正方法
DE19621996C2 (de) 1996-05-31 1998-04-09 Siemens Ag Verfahren zur Herstellung einer Kombination eines Drucksensors und eines elektrochemischen Sensors
JP3166623B2 (ja) 1996-07-03 2001-05-14 住友金属工業株式会社 生体関連高分子の固定化装置
US5801124A (en) 1996-08-30 1998-09-01 American Superconductor Corporation Laminated superconducting ceramic composite conductors
US6284979B1 (en) 1996-11-07 2001-09-04 American Superconductor Corporation Low resistance cabled conductors comprising superconducting ceramics
US5837466A (en) 1996-12-16 1998-11-17 Vysis, Inc. Devices and methods for detecting nucleic acid analytes in samples
US6034389A (en) 1997-01-22 2000-03-07 International Business Machines Corporation Self-aligned diffused source vertical transistors with deep trench capacitors in a 4F-square memory cell array
EP0865078A1 (de) 1997-03-13 1998-09-16 Hitachi Europe Limited Verfahren zum Ablegen von nanometrischen Partikeln
US6231744B1 (en) 1997-04-24 2001-05-15 Massachusetts Institute Of Technology Process for fabricating an array of nanowires
US20030135971A1 (en) * 1997-11-12 2003-07-24 Michael Liberman Bundle draw based processing of nanofibers and method of making
US6438501B1 (en) 1998-12-28 2002-08-20 Battele Memorial Institute Flow through electrode with automated calibration
US6238085B1 (en) 1998-12-31 2001-05-29 Honeywell International Inc. Differential thermal analysis sensor
US6256767B1 (en) 1999-03-29 2001-07-03 Hewlett-Packard Company Demultiplexer for a molecular wire crossbar network (MWCN DEMUX)
US6680377B1 (en) 1999-05-14 2004-01-20 Brandeis University Nucleic acid-based detection
US6981941B2 (en) * 1999-06-02 2006-01-03 Power Medical Interventions Electro-mechanical surgical device
EP2239794A3 (de) 1999-07-02 2011-03-23 President and Fellows of Harvard College Nanoskopischer Draht enthaltende Anordnung, logische Felder und Verfahren zu dessen Herstellung
US6573213B1 (en) 1999-07-16 2003-06-03 Degussa Ag Metal catalysts
EP1085320A1 (de) 1999-09-13 2001-03-21 Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw Vorrichtung auf Basis von organischem Material zur Erfassung eines Probenanalyts
DE60027322T2 (de) 1999-12-16 2007-01-11 Katayanagi Institute, Hachioji Verfahren zur erkennung von zielnukleinsauren
US6360582B1 (en) 2000-01-18 2002-03-26 Texas Instruments Incorporated Method for calibration of chemical sensor in measuring changes in chemical concentration
JP2003521695A (ja) 2000-02-03 2003-07-15 リサーチ ディベロップメント ファンデーション 分子認識を識別信号に変換する情報伝達アプタマー
US6294450B1 (en) 2000-03-01 2001-09-25 Hewlett-Packard Company Nanoscale patterning for the formation of extensive wires
US20040009510A1 (en) 2000-03-06 2004-01-15 Scott Seiwert Allosteric nucleic acid sensor molecules
EP1268087A4 (de) * 2000-03-22 2007-05-23 Univ Massachusetts Matrize aus nanozylindern
US6365059B1 (en) 2000-04-28 2002-04-02 Alexander Pechenik Method for making a nano-stamp and for forming, with the stamp, nano-size elements on a substrate
US6482639B2 (en) 2000-06-23 2002-11-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Microelectronic device and method for label-free detection and quantification of biological and chemical molecules
US6798000B2 (en) 2000-07-04 2004-09-28 Infineon Technologies Ag Field effect transistor
GB0017471D0 (en) 2000-07-18 2000-08-30 Koninkl Philips Electronics Nv Thin film transistors and their manufacture
DE10036897C1 (de) 2000-07-28 2002-01-03 Infineon Technologies Ag Feldeffekttransistor, Schaltungsanordnung und Verfahren zum Herstellen eines Feldeffekttransistors
US7301199B2 (en) 2000-08-22 2007-11-27 President And Fellows Of Harvard College Nanoscale wires and related devices
GB0026471D0 (en) * 2000-10-30 2000-12-13 Univ Cambridge Tech Small-scale structures
JP2002174973A (ja) 2000-10-31 2002-06-21 Toshiba Tec Corp 定着装置
AU2002229046B2 (en) 2000-12-11 2006-05-18 President And Fellows Of Harvard College Nanosensors
DE10104193A1 (de) * 2001-01-31 2002-08-01 Max Planck Gesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Halbleiterstruktur mit Siliziumclustern und/oder -nanokristallen und eine Halbleiterstruktur dieser Art
JP3560333B2 (ja) 2001-03-08 2004-09-02 独立行政法人 科学技術振興機構 金属ナノワイヤー及びその製造方法
US20020128067A1 (en) 2001-03-09 2002-09-12 Victor Keith Blanco Method and apparatus for creating and playing soundtracks in a gaming system
CA2450109A1 (en) * 2001-06-11 2003-05-22 Genorx, Inc. Electronic detection of biological molecules using thin layers
US6602911B2 (en) * 2001-11-05 2003-08-05 Cypress Bioscience, Inc. Methods of treating fibromyalgia
US20030162190A1 (en) 2001-11-15 2003-08-28 Gorenstein David G. Phosphoromonothioate and phosphorodithioate oligonucleotide aptamer chip for functional proteomics
US7252749B2 (en) 2001-11-30 2007-08-07 The University Of North Carolina At Chapel Hill Deposition method for nanostructure materials
US6894359B2 (en) 2002-09-04 2005-05-17 Nanomix, Inc. Sensitivity control for nanotube sensors
US20030219801A1 (en) 2002-03-06 2003-11-27 Affymetrix, Inc. Aptamer base technique for ligand identification
US7049625B2 (en) 2002-03-18 2006-05-23 Max-Planck-Gesellschaft Zur Fonderung Der Wissenschaften E.V. Field effect transistor memory cell, memory device and method for manufacturing a field effect transistor memory cell
EP1347290B1 (de) 2002-03-22 2007-07-25 Instrumentarium Corporation Gasanalysator unter Verwendung von thermischen Sensoren
US6872645B2 (en) 2002-04-02 2005-03-29 Nanosys, Inc. Methods of positioning and/or orienting nanostructures
US20030189202A1 (en) 2002-04-05 2003-10-09 Jun Li Nanowire devices and methods of fabrication
DE10221799A1 (de) 2002-05-15 2003-11-27 Fujitsu Ltd Silicon-on-Insulator-Biosensor
US20030224435A1 (en) 2002-05-16 2003-12-04 Scott Seiwert Detection of abused substances and their metabolites using nucleic acid sensor molecules
US20040183070A1 (en) * 2003-03-21 2004-09-23 International Business Machines Corporation Solution processed pentacene-acceptor heterojunctions in diodes, photodiodes, and photovoltaic cells and method of making same
US7132298B2 (en) * 2003-10-07 2006-11-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fabrication of nano-object array
US7223611B2 (en) * 2003-10-07 2007-05-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fabrication of nanowires

Also Published As

Publication number Publication date
EP1547970B1 (de) 2008-04-23
US7829352B2 (en) 2010-11-09
JP2005186270A (ja) 2005-07-14
EP1547970A3 (de) 2005-11-16
TW200522213A (en) 2005-07-01
US20050074911A1 (en) 2005-04-07
DE602004013265D1 (de) 2008-06-05
JP4763277B2 (ja) 2011-08-31
US20070020773A1 (en) 2007-01-25
EP1547970A2 (de) 2005-06-29
US7132298B2 (en) 2006-11-07
TWI342050B (en) 2011-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602004013265T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Arrays von Nanoobjekten
DE69721929T2 (de) Tunneleffektanordnung und verfahren zur herstellung
Rogach et al. Electrophoretic deposition of latex-based 3D colloidal photonic crystals: A technique for rapid production of high-quality opals
US7375368B2 (en) Superlattice for fabricating nanowires
DE4400955A1 (de) Adhäsionssteuerbare ultraminaturisierte Oberflächenstruktur
DE112015003450B4 (de) Vorrichtung und System für die Analyse von Biopolymeren
WO2007017401A2 (de) Verfahren zur integration funktioneller nanostrukturen in mikro- und nanoelektrische schaltkreise
DE112017001898T5 (de) Beeinflussen und Einfangen von Partikeln in mikrofluidischen Einheiten unter Verwendung von zweidimensionalen Materialien
DE202005014856U1 (de) Optoelektronisches Bauelement zum Steuern von Tunnelelektronenströmen durch Photonen
CN1961259B (zh) 超晶格的制造和使用
US20070034518A1 (en) Method of patterning ultra-small structures
Sugioka et al. Selective carbon self-wiring from a graphite rod in water under a DC electric field
Sima et al. Electrochemical deposition of PbSe1-xTex nanorod arrays using ion track etched membranes as template
DE112010001934B4 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
US20110193054A1 (en) Deposition of materials
WO2021151884A1 (de) Mems mit hohem aspektverhältnis
DE19619287C2 (de) Verfahren zum Erzeugen von Strukturen aus Nanoteilchen
DE112013001196B4 (de) Verfahren und Vorrichtungen zur Positionierung von Nanoobjekten
Wang et al. Direct electrodeposition of copper ladder structures on a silicon substrate
DE202012102039U1 (de) Nanostruktur
Ayati et al. Template assisted Growth of Zinc Oxide-based nanowires and piezoelectric properties
Daryadel et al. Additive manufacturing of metals at micro/nanoscale by localized pulsed electrodeposition: Nanotwinned copper nanowires
DE102004052445A1 (de) Nanostrukturträger, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung
DE102021113985A1 (de) Verfahren zur herstellung hochgenau lokalisierter breitbandabsorber für 2d- und 3d-oberflächen
Petrov et al. Creation of nanoscale electronic devices by the swift heavy ion technology

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition