Onderzoekers van de Universiteit van Californië, Berkeley, hebben een nieuwe methode gedemonstreerd voor het creëren van nanobruggen die zouden kunnen leiden tot de massaproductie van apparaten op nanoschaal. De techniek, die gebruik maakt van een combinatie van lithografie en etsen, maakt het nauwkeurig plaatsen van individuele nanobruggen met een hoge mate van nauwkeurigheid mogelijk. Dit zou de ontwikkeling mogelijk kunnen maken van nieuwe elektronische apparaten op nanoschaal, zoals transistors en sensoren, evenals andere nano-elektromechanische systemen (NEMS).

Nanobruggen zijn kleine structuren die bestaan ​​uit een smalle strook materiaal die twee grotere stukken materiaal met elkaar verbindt. Ze worden vaak gebruikt in elektronische apparaten om de stroomstroom te regelen. Traditionele methoden voor het maken van nanobruggen zijn echter complex en tijdrovend, waardoor ze onpraktisch zijn voor massaproductie.

De nieuwe techniek die in Berkeley is ontwikkeld, maakt gebruik van een proces dat 'zelfuitgelijnde nanodraadlithografie' wordt genoemd om de nanobruggen te creëren. Dit proces begint met het aanbrengen van een dunne laag materiaal, zoals silicium of metaal, op een substraat. Het materiaal wordt vervolgens via een lithografisch proces van een patroon voorzien om een ​​reeks smalle lijnen te creëren. Deze lijnen worden vervolgens geëtst met behulp van een reactief ionenetsproces (RIE) om de nanobruggen te vormen.

Het voordeel van deze techniek is dat individuele nanobruggen nauwkeurig kunnen worden geplaatst met een hoge mate van nauwkeurigheid. Dit is belangrijk voor de ontwikkeling van apparaten op nanoschaal, omdat de nauwkeurige positionering van componenten essentieel is voor een goede werking.

De onderzoekers demonstreerden de techniek door een reeks nanobruggen te maken met verschillende breedtes en lengtes. Ze ontdekten dat de nanobruggen nauwkeurig konden worden gepositioneerd met een tolerantie van minder dan 10 nanometer. Dit nauwkeurigheidsniveau is voldoende voor de ontwikkeling van veel apparaten op nanoschaal.

De onderzoekers zijn van mening dat de zelfuitlijnende nanodraadlithografie mogelijk de kosten en complexiteit van de productie van apparaten op nanoschaal zou kunnen verminderen. Dit zou nieuwe mogelijkheden kunnen openen voor de ontwikkeling van een breed scala aan elektronische apparaten op nanoschaal, waaronder transistors, sensoren en NEMS.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Applied Physics Letters.