传统的光刻技术和自动装配成形技术的融合

传统的光刻技术和自动装配成形技术的融合

纳米世界一个巨大的挑战是原子与原子之间的精确的定位。历史上
对于这种挑战有两种方法：由上而下的光刻技术和由下而上的自组装技
术。光刻技术在集成电路的发展过程中已经取得了巨大的进步。正如上
面所讨论的，  目前的光刻技术的局限性在100nm的范围内。新技术将
发展到将这个尺寸缩小一个数量级，但是仍然跟典型的分子内部原子间
距0．5nm有很大的差距。

从另一方向说，使用自组装技术，化学家按常规根据原子间的精确
距离制造分子。晶体是大范围顺序的精确的自组装的一个很好的例子。
在一个直径300mm的硅晶片上，如果你知道一个单个细胞的位置和方位
，那么你便知道在温度、压力、混合物、热运动引起的变化范围内的晶
片另一面或另一端的原子的精确位置。最近的研究可能为分子的自组装
技术提供纳米尺寸上的横向空间。作为一个总的原则——虽然不是不能
侵犯，这些努力已经导致了一个非常好的定位秩序(如最近的邻居)和相
对大范围的秩序(宏观上)。提供多晶合点是固有技术，例如在一个平坦
的、非晶粒的表面上。多晶域如过程中的热力学所规定的那样形成核，
单个晶粒增长和结合的结果形成晶界。

一个现行的研究方向是融合这两种技术并且使用每项技术发挥最大
的优势。自上而下光刻技术能提供一个从厘米向下的大范围尺寸，现在
能够缩小到大约100nm的特征尺寸。分子自组装在10nm尺寸以下能很好
的工作。这些方式联系紧密以致它们能够合并在一起，并且提供了完全
控制从宏观到原子的可能性。纳米技术将可能需要通过这些来控制所有
空间尺寸。

(本文由上海光学仪器厂编辑整理提供, 未经允许禁止复制http://www.sgaaa.com)