(Phys.org)—Een team van onderzoekers van de Universiteit van Alberta heeft een manier ontwikkeld om moiré-superstructuren te maken met behulp van blokcopolymeren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano , het team beschrijft de techniek, de manieren waarop het kan worden gewijzigd en de mogelijke toepassingen voor het eindproduct.

Om steeds kleinere apparaten te maken, wetenschappers zijn blijven zoeken naar nieuwe fabricagemethoden die kunnen worden gebruikt om materialen op nanoschaal te manipuleren. Een manier van onderzoek is de zelfassemblage van blokcopolymeer (BCP), een middel om patronen te creëren op extreem kleine nanostructuren. BCP's hebben meer dan één chemisch verschillende polymeerketen - ze zijn verbonden door covalente bindingen. Onderzoekers stemmen attributen af ​​zoals chemische samenstelling, molecuulgewicht en volume om ervoor te zorgen dat ze zichzelf assembleren tot herhalende patronen. Er is ook gevonden dat gerichte zelfassemblage van BCP's kan worden gebruikt om sjablonen te bouwen voor het creëren van patronen die de resolutie van conventionele lithografie te boven gaan. In deze nieuwe poging de onderzoekers gebruikten een proces in vier stappen om de gerichte zelfassemblage van BCP's toe te passen om moiré-superstructuren te creëren.

Moiré-patronen zijn interferentiepatronen die ontstaan ​​wanneer een ondoorzichtig patroon met doorzichtige openingen over een ander soortgelijk patroon wordt gelegd. Superstructuren zijn structuren die ontstaan ​​wanneer de ene structuur op de andere wordt geplaatst. Bij deze poging, het team combineerde de twee ideeën om structuren te creëren met korrels van meerdere microns met voorkeursfasen.

Het team gebruikte zelfvorming om een ​​dunne film BCP-laag als basis te creëren met behulp van spincoating. Volgende, ze pasten gloeien met oplosmiddel en reactief ionen-etsen toe om de eerste laag in een hexagonaal rooster van silicastippen te veranderen. Vervolgens herhaalden ze het proces bovenop de eerste laag met behulp van een ander BCP met het rooster op een andere afstand. Het toevoegen van de toplaag resulteerde in het omzetten van de BCP naar silicadots, wat op zijn beurt resulteerde in de creatie van een moiré-bovenbouw.

De onderzoekers merken op dat ze nog niet duidelijk zijn over hoe dergelijke structuren in een toepassing kunnen worden gebruikt, maar suggereren dat ze nuttig kunnen zijn voor het maken van meta-oppervlakken met instelbare optische eigenschappen. Ze merken op dat de structuren kunnen worden gewijzigd door de puntgrootte en hoogte en steekverhouding te wijzigen.

© 2017 Fys.org