08年2021月XNUMX日（Nanowerkスポットライト）現代のマイクロテクノロジー（トランジスタのフィーチャサイズは10 nm未満であることが多いため、ナノエレクトロニクスの要素を含む）は、依然としてマスクベースのリソグラフィの従来の方法に基づいています。 このプロセスでは、トランジスタチャネルの電気的特性が化学修飾プロセスによって調整され、単一プロセスごとに数十億のトランジスタが製造されます。 それにもかかわらず、グラフェンやカーボンナノチューブなどのナノ材料に目を向けると、従来のリソグラフィー法では多くの不純物が発生する可能性があり、これらの材料の特性が大幅に変化します。 したがって、新しいマスクレス法は、新しい材料の処理に非常に望ましい。 電子ビームリソグラフィやイオンビームリソグラフィなどのさまざまな直接書き込み方法の中で、レーザー処理はさまざまなアプリケーション分野で急成長している処理ツールになっています。 照射の非線形効果に基づく新しい技術は、金属から生物学的ポリマーに至るまでのさまざまな材料の光化学処理と3D印刷を提供します。 この技術は、超高速スキャンシステムの開発（処理を毎秒キロメートルまで高速化できる）と回折限界未満の集束技術（STEDリソグラフィーなど）の両方でサポートされています。 それでも、完全に光学的な方法に基づく機能的な電子デバイス開発の実証は、依然として挑戦的です。 ロシアとスペインの研究者チームは、超高速パルスレーザーを利用して、単層カーボンナノチューブのオプトエレクトロニクス特性を高速かつ正確に局所的に調整する方法を開発しました。 この方法は、レーザーがアブレーションしきい値をはるかに下回るエネルギーで照射した場合のカーボンナノチューブの局所的なXNUMX光子酸化に基づいています。 このような低エネルギーでは、フェムト秒レーザーと炭素原子格子の非線形光化学相互作用が熱効果を防ぎます。
フェムト秒レーザーによる単層カーボンナノチューブの局所10光子修飾の図。 （画像：Ivan Bobrinetskiy）この低コストで、簡単で、用途の広い、フェムト秒（XNUMX-15 数秒）レーザー処理を個々の単層カーボンナノチューブトランジスタに適用して、酸素種をグラフトすることにより準金属を半導体ナノチューブに変換し、ナノチューブの元の部分と修飾部分の間に平面接合を形成して、広帯域光範囲の超低光強度を検出します。 このプロセスは単一のレーザーパルスのみを必要とするため、これまでにないほど高速になります。 研究チームは彼らの発見を 先端エレクトロニクス材料 (「XNUMX光子酸化によって引き起こされる感光性平面接合を備えた個々のSWCNTトランジスタ」）。 この方法の性能を実証するために、研究者らは、高速応答と組み合わせて可視光放射に対して高感度を提供する単層カーボンナノチューブ（SWCNT）検出器を作成しました。 ナノチューブに作製された平面接合は、光放射下でその伝導率を変化させ、300 mW / cmまでの電力で0.2フェムト秒の持続時間の単一パルスを検出することを可能にします2、これは現代の電気通信における光ファイバーシステムのパワーに対応します。
fsレーザーで修飾された中央領域と異なる光波長下でのカーボンナノチューブに形成された接合部の電気的特性を備えた単層カーボンナノチューブ。 （Wiley-VCH Verlagの許可を得て転載）（画像をクリックすると拡大）純粋な光学技術の主な利点は、将来の小型化と、従来のマイクロエレクトロニクス製造技術と互換性のあるチップへの統合の可能性であり、フォトニックデバイスの光学的および電子的特性のサイトカスタマイズチューニング。
国立電子工学大学が提供する独自のNanowerk
Spotlightゲスト著者になろう！ 私たちの大きく成長しているグループに参加してください ゲスト寄稿者。 科学論文を発表したばかりですか、それともナノテクノロジーコミュニティと共有するための他のエキサイティングな開発がありますか？ nanowerk.comで公開する方法は次のとおりです.
