研究人員開發(fā)了一種用于制造納米材料的創(chuàng)新技術(shù)。這些是只有原子寬的材料。他們利用納米科學(xué)讓科學(xué)家能夠控制它們的結(jié)構(gòu)和行為。新的電子束納米制造技術(shù)，等離子體工程，實現(xiàn)了前所未有的近原子尺度的硅圖案控制。使用這種方法構(gòu)建的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了創(chuàng)紀(jì)錄的電光特性調(diào)諧。

在這項研究中，科學(xué)家們使用等離子體工程來控制硅的光學(xué)和電子特性。該技術(shù)使用像差校正電子束光刻。這個過程涉及使用一束電子來修改材料的表面。等離子體工程使研究人員能夠在近原子尺度上修改材料。“傳統(tǒng)”光刻的使用意味著這種方法有朝一日可以應(yīng)用于工業(yè)應(yīng)用。它將使從事光通信、傳感和量子計算的研究人員受益。

以單納米分辨率圖案化材料使科學(xué)家能夠精確地設(shè)計量子限制效應(yīng)。量子效應(yīng)在這些長度尺度上很重要，控制納米結(jié)構(gòu)尺寸可以直接控制電學(xué)和光學(xué)特性。硅是迄今為止電子產(chǎn)品中使用最廣泛的半導(dǎo)體材料，并且非常需要能夠制造用于新型器件工程的最小尺寸的硅基器件。

布魯克海文功能納米材料中心(能源部用戶設(shè)施)的研究人員使用像差校正電子束光刻與干反應(yīng)離子蝕刻相結(jié)合，實現(xiàn)了 1 納米特征的圖案化以及硅表面和體積等離子體工程。此處采用的納米制造技術(shù)生產(chǎn)線邊緣粗糙度為 1 納米的納米線。此外，這項工作證明了硅體積等離子體能量從體值調(diào)整 1.2 電子伏特，這比以前使用光刻方法進(jìn)行體積等離子體工程的嘗試高 10 倍。

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