Un equipo de investigación de la Universidad de Clarkson informa de una conclusión interesante que podría tener un gran impacto en el futuro de la nano fabricación. Su análisis para un modelo del proceso de adsorción secuencial aleatoria (RSA) muestra que incluso una pequeña imprecisión en la posición de los sitios de aterrizaje de celosía puede afectar dramáticamente la densidad del depósito formado permanentemente.
Con el advenimiento de la nanotecnología, no solo podemos depositar partículas diminutas, pero las superficies o sustratos objetivo se pueden adaptar para controlar las estructuras resultantes.
Este artículo aborda la precisión que debe existir en el patrón de la superficie objetivo, para lograr una alta perfección y una alta cobertura en el patrón de partículas depositadas. Para hacer esto, compara RSA en tres tipos de superficies:una celosía continua (sin patrón), una superficie con dibujos precisos, y una superficie con pequeñas imprecisiones en el patrón. Los investigadores encuentran que las imprecisiones muy pequeñas pueden hacer que RSA proceda como si la superficie fuera continua. La consecuencia es que el proceso de deposición es menos eficiente, y la cobertura final es mucho menor. En el proceso de RSA, una superficie continua se cubre lentamente con una fracción mayor del área que permanece descubierta que una superficie con un patrón de celosía con precisión. En el pasado, cuando las superficies sobre las que se depositaban partículas microscópicas eran naturalmente planas (continuas) o tenían una estructura reticular, no se había reconocido la importancia de las pequeñas imprecisiones.
Los investigadores explican su análisis esta semana en el Revista de física química .
Vladimir Privman de la Universidad de Clarkson ha estado involucrado en el estudio de aspectos de tales sistemas desde 2007; sin embargo este estudio, realizado con el estudiante de posgrado Han Yan, fue el primero en considerar la imprecisión en la localización del sitio de celosía superficial, más que en la uniformidad del tamaño de partícula.
Inicialmente sugerido por modelado por computadora, sus resultados se derivaron posteriormente mediante consideraciones de modelos analíticos que son novedosos para el campo de investigación de RSA.
"La mayor dificultad fue comprender y aceptar el hallazgo numérico inicial que sugería resultados que parecían contrarios a la intuición, "Privman explicó." Una vez aceptado, de hecho, podríamos confirmar los hallazgos iniciales, así como generalizarlos y sistematizarlos mediante argumentos analíticos ".
Los sustratos prediseñados se han estudiado para aplicaciones que van desde la electrónica hasta la óptica, a los sensores, y al crecimiento cristalino dirigido. Los resultados informados sugieren que los esfuerzos en el posicionamiento fijo preciso y el dimensionamiento de objetos en la nanofabricación podrían ser contraproducentes si RSA los realiza como parte de la formación de estructuras. en condiciones prácticamente irreversibles. Cierto grado de relajación, para permitir que los objetos "se muevan en su camino" en posiciones coincidentes, en realidad, puede ser más eficaz para mejorar tanto la densidad como la velocidad de formación de las estructuras densas deseadas, Dijo Privman.
Este trabajo tiene implicaciones que el equipo se está preparando para explorar.
"Ahora que nos hemos dado cuenta de que no solo la falta de uniformidad de las partículas, pero también la imprecisión del patrón de sustrato tiene efectos sustanciales en la dinámica del proceso RSA, comenzaremos a estudiar varios sistemas y geometrías de patrones, expandiéndose más allá de nuestro modelo original, "Dijo Privman.
