ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЛИТОГРАФИЯ

Атомно силовой микроскоп (АСМ) позволяет не только исследовать свойства поверхности наноструктурированных образцов, но модифицировать их. Поэтому АСМ также называют зондовой нанолабораторией.

Мы уже рассматривали несколько методов, позволяющих модифицировать поверхность образца. Сегодня продолжим разговор о подобных методах, а именно затронем электрическую литографию.

Электрическая литография – метод изменения свойств поверхности образца при воздействии на него электрическим током, протекающим через систему зонд-образец.

Электрическая литография может быть выполнена двумя способами:

·                   Зарядовая литография – в процессе литографии поддерживается постоянное напряжение между зондом и образцом;

·                   Токовая литография – в процессе литографии поддерживается постоянный ток между зондом и образцом.

Механизмы таких модификаций могут быть самыми различными: локальное тепловое воздействие за счет большой плотности тока; разложение газа в области сильного поля под зондом и осаждение продуктов разложения в соответствующей газовой атмосфере; электрополевое испарение материала образца или, наоборот, осаждение материала зонда.

В основном используют токовую литографию, поскольку электрохимические процессы, приводящие к модификации поверхности, зависят не от приложенного потенциала, а от тока, протекающего между зондом и образцом. Поэтому, контролируя ток, можно добиваться гораздо более стабильных результатов воздействия.

При проведении электрической литографии возможны два основных варианта модификации поверхности образца:

·                   с изменением рельефа поверхности образца;

·                   с изменение физических свойств поверхности образца без изменения рельефа.

Проведение электрической литографии осуществляется с использованием проводящих зондов.  Технически, электрическая литография может быть реализована двумя методами: векторным и растровым. В векторном случае литография осуществляется по заранее заданному рисунку (зонд двигается только по рисунку). В растровой литографии сканирование проходит по всей площади участка подложки, на которой формируется рисунок. Это, в свою очередь, замедляет процесс, но зато позволяет задавать контрастность рисунку посредством разной силы воздействия зонда на подложку.

На рисунке 1 показан пример использования электрической литографии.