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應用領域廣泛 IBM研發新一代奈米印刷製程

上網時間: 2007年10月01日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:奈米印刷  nanowire  解析度 

IBM Zurich實驗室和ETH Zurich大學的研究人員展示了適合多種應用的奈米印刷(nanoprint)製程,可用來印製奈米級導線(nanowires)。研究人員表示,該製程的特色在於具備比現有印刷技術高三個量級的解析度。此一發表於《Nature Nanotechnology》期刊九月號的研究成果,描述了適用於生物醫療(biomedicine)、電子和光學技術領域的具潛力工具。

與現有的印刷技術相較,新的技術利用了自組裝(self-assembly)製程,因而在印刷板或模板上能夠控制奈米粒子的排列。Zurich奈米圖案成形技術(nanopatterning)團隊的Tobias Kraus解釋:「在傳統的凹版印刷(gravure printing)中,墨水是刮擦到印刷板凹進去的部份,而其中的顏料粒子是隨機分佈的。我們的方法則是採用導向的自組裝製程控制奈米粒子的排列。」

整個組裝件接著會被印刷到目標表面上,而上面的粒子位置能以高解析度保持。研究人員能夠印刷小到60奈米的粒子,並能夠以可複製的方式對它們進行精確的定位。研究人員表示,新研發的這種印刷模板技術,可製造出緊密填充(closely-packed)、可應用於分子級電子元件(molecular electronics)中的奈米導線。此外研究小組也透露,這種具備遠程精確度的印刷方法類似於微接觸印刷(microcontact printing)方法。

在一次實驗中,研究人員透過利用CVD製程來生長半導體奈米線,來控制催化種子粒子(catalytic seed particles)的佈局。據研究人員表示,這些奈米線是用以架構post-CMOS奈米三極管(nanotransistors)的潛力候選技術。除了生產電子元件,這種奈米印刷製程也能用來製造可識別人體內特定細胞與標記的生物功能性圓珠(biofunctional beads)陣列;應用於檢測癌症或是心臟病因子。

此外由於奈米粒子能與光線交互作用,該技術也能應用在光電元件中,用來製造具備新特性的光學材料。研究人員表示,如果印刷出來的結構能比光的波長還要小,就能形成可在未來的光學晶片內部聚集光線的透鏡。而研究人員Heiko Wolf補充,在光學與生物科技應用領域,上述技術相對比較成熟;不過在電子應用領域,在工業化解決方案實際可行之前,其精確度還需要進一步最佳化。

(參考原文:IBM researchers print nanostructures)

(Christoph Hammerschmidt)




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