Авангардни нанотехнологии Илопорфириновите системи са отлични материали за молекулярна електроника, структурни мотиви и свързани електрически, оптични и химични наноструктури като тръби, сфери, жици, пръти и структури с възможността за тези функционални молекули в електронни и оптоелектронни устройства (Botti et al 2002) ДНК осигурява основни градивни елементи за конструиране на функционализирани наноструктури с четири основни характеристики молекулярно разпознаване, самосглобяване, програмируемост и предвидима наномащабна структура (В тази глава Браун разглеждаме образуването на 5-(4-хидроксифенил)-10, 15, 20-три)nI ) порфиринов SAM ликонов диоксид (SiO2) и водороден силиски (HSQ) и приложение като дифузия на Cu за метализация на UlSi и в микрофлуидиката, Ние обсъждаме SAM върху златото и неговите интересни свойства за молекулярни някои от подходите и текущото състояние на изследванията в свързаното с ДНК производство и потенциалното използване на реализация на ДНК резистор2 Предизвикателства в наномащабни технологииCMOS технологични микропроцесори, статични/динамични mmmicrocontrollers и други Като се има предвид един такъв подход е използването на методи отдолу нагоре с конвенционалните методи на производство, в момента се използват под 50 nm CMOS многостепенни връзки с мед (Cu), за да се минимизира забавянето на взаимното свързване, свързване и разсейване на мощност Медта е един от най-известните електрически проводници с много ниско съпротивление и високо съпротивление, но диелектрикът е сериозен проблем с надеждността (Dallaporta, 1990)
Дифузия на мед в Si, SiO и low-k inter layegrading на производителността и живота на устройството (Shacham-Diamond et al, 1991) Тъй като тези проблеми Cu се нуждае от подходяща дрейфова/дифузионна бариера, чиято дебелина може да се мащабира заедно с други технологии Следващ раздел обсъжда приложението на хидрокси l-фенил porpAMs в наномащабни технологии. Първо, ние обсъждаме как 5-(4-хидроксифенил)-10, 15, 20-три (p-толил) Zn(llrphyrin SAM е полезен за предотвратяване на дифузията на мед в SiOz и HSQ Повърхностното усъвършенстване на субстрати като SiOz с помощта на порфиринови SAMs има огромна нанофлуидност Порфирините с мезо-пиридилова група, полезни за получаване на walublerphyrins, които могат да се свързват с биологични молекули като ДНК и други протеини Weso преглежда образуването и характеризирането на SAM на мезо-пиридил порпа тиолов линкер [като 5(4-(2(4-(S-Acetylthiomethyl)phenyl)ethynyl)phenyl)10, 15, 20-trisell известно, че подходът отдолу нагоре сложни ДНК мрежи, раздел 4 описва как ДНК се използва като предварителен шаблон и в квантовите изчисленияntechopen
Подходи отдолу нагоре за наноелектроника UHV) или друго специализирано оборудване Krishnamoorthy et al, през 2001 г. докладваха за използваните дифузионни бариери на интерфейса Cu-SiO Молекули с различни странични вериги и крайни групи са изследвани за използване на Cu чрез силно локално междуфазово свързване и към подобряване на междуфазната адхезия (Ganesan et al, 2004) В следващия раздел е обяснено потенциалното приложение на хидрокси-фенил Zn(l) порфирин SAM като Cu дифузионна бариера за ULSI метализация342 Порфиринови SAM като Cu дифузионни бариери при ULSI метализация Използване на порфиринов SAM като дифузионната бариера има множество предимства като отличен контролер на дебелината), образуване на конформен слой и нецентър на порфириновия макроцикъл Zn в хидрокси-фенил Zn(li) порфиринова молекула предотвратява дифузията на Cu йони в SiOz поради неговата електроотрицателност и силно свързване с молекулата на порфирина Добавяне към горните ефекти , пиролните субединици в ролята на порфирин в пиона на дифузията на Cu са известни с участието си в дифузионни бариерни механизми (Mrunal Khaderbad et al 2008; Urmimala Roy et al, 2009 представени
Той показва, че хидрокси-фенил Zn(n порфирин sAl p-Si има следните раздели, CV анализът резултат-стрес (BTS) е ефективен за предотвратяване на дифузията на мобилни Cu йони в SiOz, както и HSQBias стрес температура ефекти върху CisiOyp -Si и CwvsAMSiOyp-Si MOS кондензатори (MOSCAP дифундират през sio, Si или ILD при високотемпературен стрес (BTS условия, Предишни изследвания показаха, че в атмосферен азот, медта се носи по-силно В електрическо поле, при температури ниски от 100C, положителни Cu йони (Cu или Cu2) ) преминават бързо през междуслойни диелектрици (ILD) (Cluzel et al, 2002; Loke et al, 1998) Дифузията на медни йони при BTS условия изместване на moscap c-vcitance-voltage) характеристики Това изместване може да бъде изчислено с помощта на следното уравнение ViBdms-1/ Cox(Qr+ QmYm+ Qкъдето Cox е оксидният капацитет; poes е разликата в работните функции на металните заряди съответно и m е центроидът на мобилния заряд, пренасян Cu/SiOz(HsQ)/p-Si и Cu/SAM/SiO(HSQ)/ p-sithe дифузия на Cu дифузия SAM образуване в тези рецепта, обяснена в раздел 33 Фигура 9(a) описва характеристиките C-v (нормализирани по отношение на Cma) на Cu mOS кондензатори (tox=40nm) със и без порфиринов SAM , получен при честота 50 kHz, използвайки прецизен LCR метър Agilent 4284-A. Фигура 9(b) показва характеристиките на C-v за Cu MIS кондензатори (tHs150nm) със и без честотата.
Авангарден нанотехнологичен стрес при 100C за 30 минути, където Cu/HsQ/p-Si MIS кондензаторът беше подложен на електрическо поле stres0608605-stress C-V характеристики за Cu mosd без порфирин SAM (b) Предварително напрежение и пост -напрежение HFCv графики на Cu/SAM/HSQ/p-Si MIS кондензатор след BTS от 30 минути (tH5Q= 150nm)g графики на фиг.
9(a) и 9(b), ясно е, че изместването на Ce е по-малко в това на mos структурата без SAMAVab (Vab изместване) спрямо времето на напрежение за MOS(MIS) структури със и без обект на по-високи полета (45 Mv /cm) при температура (100 C) и време на напрежение (30 минути) и все още показват превъзходни свойства (Фигура 15 стресирани AM бяха подложени на температури (c) Напрежение с плоска лента (AVib) спрямо времето на напрежение на Cu/HSQ/Si и окси-фенил порфиринови SAM за микро/ Нанси за производство на нанофлуидни d. Хидрофобната и хидрофилната повърхност са използвани за справяне и контрол на течни потоци в abv.
Подходи отдолу нагоре за наноелектроника Химията на самосглобяващия се монослой на порфирин може да се използва за модифициране на повърхностното овлажняване на различни материали. Известно е, че стойностите на контактния ъгъл са ефективни, характеризиращи свойствата на зацепване от 50 HL на сесилно DRсъпротивление, p-182 MQ2-cm) спад върху Sio повърхност и върху хидрокси-фенил порфирин Фигура 11 Измервания на контактен ъгъл (a) DI водна капка върху SiO2 (b) Изображение, показващо DI водна капка върху хидрокси-фенил порфирин SAM Водната капка върху SiO2 повърхност показва контактни ъгли от 30+20, показващи хидрофилни 1la ) на хидрокси-фето78±30 показва, че моделирането на хидрофилни субстрати с порфиринови SAM има огромни приложения в микро/нанофлуидите и че SAM са ефективни при модифициране на повърхностните свойства36 Мезо-пиридил порфиринов SAM върху злато за молекули като изградени електронни устройства като транзистори, има потенциално различни блокове за производство с електронна или оптична функционалност и тяхното самосглобяване за изграждане на активни електронни устройства CNTS, полифенилени, порфирини и ДНК вериги са някои от молекулите, които се изследват активно за горните цели Много техники са предложени за изследване на проводимостта на единични молекули, или с помощта на фиксирана междина между два електрода (произведени чрез литография с електронни лъчи или като механично контролирано прекъсване или прекъсване на съединение с помощта на електромиграция), или с помощта на проводяща атомно-силова микроскопия (AFM) и сканираща тунелна микроскопия (STM) техники (Chen et al, 2007; Akkerman et al, 2008)
Апиридил SAM върху злато с тиолов линкер може да се формира, както е обяснено в раздел 331. Amarchand Satyapalan et at през 2005 г. докладват за неговите структурни и наследствени приложения, забелязали, че електронните характеристики, измерени чрез сканиращ тунелен спектроскоп, които са подобни на връзка с бариерен потенциал (Reed et al. 1997) Това бариерно поведение може да бъде с помощта на подравняване на молекулярните орбитални нива (HOMO/LUMO) с това gy ниво В зависимост силно когаev>EL-eeositive substrate biasEf-ehnegative substrate bias)()ntechopen
Авангардни нанотехнологии, където Et и EH са съответно LUMO и HOMO енергийни нива на молекулата и Ey е дадено от (Datta et al, 1997)ev>min [(Er-EH/n), (EL-Erl-n (положителен) substrate bias)(4)разстоянието на субстрата от центъра на молекулата до разстоянието на субстрата от върха Фигура 12(a)I-V характеристики на чист златен субстрат(b)I-v характеристики на SAMF Фигура 12 показва STS графиките на златния субстрат и на 5-(4-(2-(4-(SAcetylthiomethyl)henyl)ethynyl)phenyl)-10,15,20-tris(4-pyridyl)porphyrin SAM при околни лабораторни условия Очевидно е, че тунелният ток е почти пренебрежимо малко преди определено рязане след porphy4 ДНК за приложения в наноелектрониката ДНК бързо се превръща в предпочитан материал за подхода отдолу нагоре при производството на ДНК като молекулярни проводници (Eley et al, 1961) Лесна достъпност (вторият най-разпространен claof биомолекули, до протеини), свойство за самосглобяване и манипулиране in vitro постави ДНК в една от най-приоритетните алтернативи фебиомолекулите трябва да бъдат избрани за подхода за самосглобяване отдолу нагоре, ДНК, адаптирана към екстремни физични и химични условия, присъща програмируемост на ДНК чрез е друга привлекателна характеристика на горните точки, ДНК също така предлага възможността за in vifro прецизна манипулация, което прави възможни интересни приложения на устройства за приложения в наноелектрониката4
1 RelevaDNA е дуплексна (двуверижна) полимерна молекула. Всяка верига сама по себе си представлява полименклатура от азотни основи d (тимин, цитозин и урацил) Единственото изключение, което съдържа молекула урацил в ДНК бактериофага pbs1a, 1995) Фигура 13 показва химична структура на петте базиntechopen
Подходи отдолу-нагоре за наноелектроникаГуанинЦитозинУрацил Фигура 13 Различни бази в ДНК молекулите образуват водородни връзки помежду си, така че да стабилизират дуплекса, образува двойни Н-връзки с тимин или урацил и тройна Н-връзка с цитозин (както е показано на фигура 14 )кучешки- Cytosine2008)ДНК молекулно свръхнавита като въже, усукана противоположно на посоката на спиралата, като по този начин избутва основите една от друга Това структурно свойство Z-ДНК От тях В-ДНК е най-разпространената налична форма на ДНК (следователно най-широко изследвана от научна гледна точка) и Z-ДНК е най-рядко срещаната форма на ДНК (формите са строго съобразени поради структурата на ДНК, количеството и посоката на супернавиване, химическите модификации на базите и условията на разтвора (като връзката на електронните шаблони. Тези атрибути са изброени в табл. 2 както следва A-formB-formight-handed дясната ръка Средна bp/t/bp по ос 24 A(0 26 3 4 A(034 nm) 3
A(037 nm)Вдигане/завъртане на спиралата 246 A(246 nm) 332 A (332 nm) 456A(456 nm)ropeller20A(20nm)18A(18nm)2 Геометрични атрибути на A, B- и Z-форми на ДНК (Neidle, 2008; Ghosh2003)ntechopen
Авангардна нанотехнология. Друга важна физическа характеристика, която трябва да се спомене, е наличието на големи и второстепенни части на ДНК молекулата (fitT03415 Схема на ДНК молекула, показваща големи и второстепенни жлебове (Уеб книга за молекулярната биология, 2009) 12A Диференциали като порфирини и други, които се свързват с ДНК обикновено предпочита големи жлебове за тази цел. Това се дължи на по-голямото излагане на бази през съответния жлеб Уеб книга по молекулярна биология, 2009), ДНК, като биологична молекула, може да бъде свързана с нуждите на електрониката чрез жлъчката е възможна чрез използването на различни ензими ( Molecular Biology Web Book, 2009) asNucleases: Ензими, които разграждат dNA чрез хидролиза на фосфодиестер бон Екзонуклеазите хидролизират фосфодиестерните връзки от ДНК Ендонуклеазите хидролизират фосфодиестерните връзки в ДНК
Най-често използваните нуклеази Лигази: Ензими, които затварят прорезите; възстановяват скъсаните фосфодиестерни връзки в двойноверижни (ds)DNполимерази: Синтезират полинуклеотидни вериги от нуклеозид трифосфат, съвпадение на техните продукти с предварително определената полинуклеотидна верига или в посока 573 (чрез добавяне. След като това е направено, ДНК може да бъде разделена на базата на броя на базови двойки в молекулата чрез гел-електрофореза Амплификацията/селекцията на ДНК молекули може да бъде полимеразна верижна реакция, разговорно известна като PCR. В този процес е необходим RNa праймер, за да започне реакцията. Тогава DNAntechopen
Подходи отдолу нагоре за наноелектроника Лимеразата поема, добавяйки отделни dNTPs, присъстващи в реакционната смес, в съответствие с желаната последователност. Този процес, повторен n пъти, дава 2 копия на желаната DNолекула (Saiki et al, 1985; Saiki et al, 198842) Прехвърляне на заряд чрез ДНК Много обсъжданата тема в научната общност е проводимостта на голата dNAолекула Учените съобщават за ДНК като свръхпроводяща (Kasumov et al, 2001), метална (Fink et al, 1999; Cai et al, 2000; Tran et al, 2000; Yoo et al, 2001), полупроводникови (Poratht al, 2000; Rakitin et al, 2001) и изолационни (Braun E, et998: dePablo et al, 2000torm et al
2001), както и Има много други за двусмислието
подходи отдолу нагоре за наноелектроника3 Порфиринови самосглобяеми монослоеве за наноелектронно приложение31 Самосглобяващи се монослоеве Aи се самонанасят върху повърхностите на различни субстрати Theecules, които се страхуват, че се наричат реагенти Surfactanof a headwhich bindsat съставлява външния повърхност на филма и гръбнак, който свързва главата и крайната група и влияе на междумолекулното разделяне и молекулярната ориентация
SAM има термодинамично стабилна система, тя има тенденция да елиминира вредните повърхности, които са били използвани като апаладий; проводнициdsme и кадмиев сулфид и изолатори като силициев оксид (Abraham UAn impotem за неговите технологични приложения са тетурите на дроксиалкилалкоксисиланите, а алкиламиносиланите се нуждаят от хидроксилирани повърхности като субстрати Самосглобяването на тези молекули се осъществява чрез образуването на полисилоксан, който е свързан към повърхностните силанолни групи (-SiOH) чрез Si-O-Si връзки. Фигура 1а показва процеса на образуване на SAM върху силициев диоксид с помощта на силани, органометални съединения и алкохоли (Aswalal, 2006) SiHydroxylationb Sihalogenation/Amination3333Silanization(RSiCl3)SiO2Au, Ag, Cu и PeSiO2SiO2Fig 1(a) Образуване на SAM върху SiOz(b)SAM върху Goldntechopen
Авангардни нанотехнологични субстрати, върху които тези кварцови, стъклени, слюдени, цинкови уплътнители g горния процес включват слоеве, са били приготвени канетиолати CH3(CH2)nsd добре дефинирано подреждане на органични повърхностни фази е наблюдавано за първи път през 1983 г. чрез потапяне на gsubstrate в разтвор на диалкилсулфид Освен златото, тиолите се свързват много силно със силадий и мед (Abraham Ulman, 1998). Фигура 1b показва образуването на SAM, добре известно е, че има редица главни групи, които се свързват с различни диелектрици (Christopher Love et al.
, 2005) Механизмът на свързване е даден в третата колона, bratconductors, Tabs показва лигандите, които се свързват с vBindingSH, ArSH(thiols)RSMMg Cu, Pd)RSOHRSO-A1RNCRNC-PUGaAsRS-GaAsRS-GaAsSiO, glassRSiCl3, RSi( ИЛИ)Si-HIRCOOYCH, CHSi/Si-ClRLi, RMgXR-Siметални оксидиRCOOHRCOO----MORCONHOHRCONHOI—MORPO:HRPO 2---Zr+In O3/SnO2RPO32---MTаблица 1 Субстрати и лиганди, които образуват SAMsследните раздели, значение на порфирини и порфиринови производни, образуване на субстрати и структурна/материална характеристика на този сентехопен
Подходи отдолу нагоре за наноелектроника32 Порфиринова молекула Основната структура на порфириновия макроцикъл се състои от четири пиролидни връзки, свързани с четири метинови моста Фигура 2 Порфинова молекула Фигура 2 показва структурата на порфинова молекула Порфирините свързват металите във формакомплекси, обикновено със заряд 2* или 3+, който се намира в централната N4 кухина, образувана от загубата на два протона. Тези метало-порфирини играят важна роля. Хлорофилът е Mg-порфирин, а Fe(lI) порфириновият комплекс е част от хемоглобиновите глобини, транспортирането и съхранението на уикиген в живите тъкани Дейвид Dolphin, 1978) голямо разнообразие от порфиринови масиви с непрекъснато нарастващ размер са конструирани чрез традиционната методология за ковалентно свързване на порфирини Значението на порфирините електрохимични свойства, стабилност и силно предсказуема и здрава структура Има изследователски разработки във формирането и характеризирането на функционални, порфириновите материали и устройства, ако -сглобени порфиринови масиви във фототранзистори и както на порфиринови молекули за сензори и приложения в нанотехнологиите: металопорфирини като стохастични сензори и ковалентно свързани масиви от иролни единици като фотонни материали, ако тези многофункционални наноструктури са в наноелектрониката и проводящи свойства (Kenneth S
Suslick et al, 2000) Фотопроводимостта и нелинейните оптични свойства с видима светлина също са демонстрирани в порфиринови материали (Schwab et al, 2004) С порфирините, образуващи наноструктури като тръби, сфери, жици, пръти и структурни морфологии, възможност се представя за интегриране на тези функционални базирани на порфи наноструктури в електронни и оптоелектронни устройства (Anthony et al, 200 (Grenoble et al, 2005), органични полеви транзистори (OFETs) (Berliocchi Met al 2004), bio-sensorsky et al, 2000) , експлозивни детектори (Shengyang tao et2007, Dudhe et al, 2008, 2009) и в TFTs, Wende et al, 2007, демонстрира индуцираното от субстрата магнитно подреждане и превключване на молекули на железен порфирин. Горните проучвания открити молекулярни електронни потенциални приложения на порфирини в памет устройства Masahiro Kawao et al., приготвени с провеждане на олиго-диетинил-порфирин с дължина над 600 nm Thntechopen
Най-модерна нанотехнологична оптика33 Образуване на хидрокси-фенил PoSAM върху siO и HsQ Хидрокси-фенил порфирин SAMhnique (Onclin, 2005) Субстратът от силициев диоксид, използван за приготвяне на порфиринов SAM, беше Si вафла. След това субстратът беше нарязан на необходимия размер и почистен за минути Това премахва всякакви естествени въглеродни примеси и създава ОН групи върху Sio2ng силоксанови връзки и образува силанолни групи (SiOH) на повърхността. Следващата обработка, Sio субстратът се изплаква и изсушава под поток от Ar газ
M =Zn, cu, Co, Ni Mg5(4-хидроксифенил)-10, 15, 20-три (p-толил) порфирин Тази молекула 5(4-хидроксифенил)-10, 15, 20-три ( р-толил) порфиринът се използва за приготвяне на самосглобяема обвивка-10-2mbar) субстратът при 1100°C за 1 час 4 mg порфирин се разтварят в 20 ml толуен за приготвяне на 10-М разтвор Sio субстратът се потапя в горния разтвор за 30 минути По време на потапяне групите на порфириновата молекула се свързват химически със силанолните групи на повърхността на Sio2, образувайки самосглобяващ се монослой (Фигура 4)ntechopen
Подходи отдолу нагоре за наноелектроника Фигура 4 Образуване на SAM на хидронил порфирин върху Siog субстрата с толуен и изсушаване под Ar ga Накрая субстратът се подлага при 120°C за 45 минути за отстраняване на водните молекули и след това се съхранява за характеризиране Almetod може да се използва за приготвяне на SAM върху HSQ Образуването на sa ms оценява различни методи, които включват повърхностни сондажни микроскопии (като AFM и STM), инфрачервена спектроскопия с преобразуване на Фурие (FTIR), UVспектроскопия, тунелиране (TEM), сумарен честотен ъгъл, елипсометрия и NEXAFSUултравиолетова видима спектроскопия200-400видима = 400-800 nm) съответства между енергийните нива, които съответстват на структурата и орбиталмите
Следният електронен преход чрез абсорбцията на ултравиолетова и видима светлина: o към o, n към o*, n към m01201freebase8008後000Дължина на вълната (nm) видим спектър на Zn-TPP-OH SAM върху HS интензивна абсорбция (коефициент на екстинкция 200 000) в околността на 400 nm; този максимум на абсорбция се нарича лентата на Soret", видими спектри на порфирини, също и по-слаби абсорбции (Q ленти) при по-дълги дължини на вълните (450 до 700 nntechopen
Авангардни нанотехнологии Вариациите на периферните заместители на порфириновия пръстен причиняват незначителни промени в интензитета и дължината на вълната на характеристиките на абсорбция. Протонирането на два от азотните атоми или вмъкването/отстраняването на метални атоми в макроцикъла силно променят видимия спектър на абсорбция Фиг. 5(a) илюстрира основното състояние на UV абсорбция на хидрокси-фенил порфирин SAM върху SiO. Спектрите са записани с помощта на спектрофотометър Perkin-ElmerLambda 35 при стайна температура в диапазона на дължината на вълната от 350 до 800D2 субстрат, наблюдава се относително ниска абсорбция. Ивицата Soret на порфира n cnm) За порфирин inO2 беше разширен и изместен в червено до 426 nm в сравнение с лентата на Soret на порфиринлуен. Това червено изместване показва, че порфириновите молекули са подредени в странична ориентация в текуларното самосглобяване. Фигура 5(b) илюстрира UV абсорбционните спектри на основното състояние на хидрокси-фенил порфирин SAM на HSQ
Изместване на лентата на Soret и 331 Приготвяне на мезо-пиридил порфирин SAM върху мезо-пиридил порфиринов самосглобен монослой (SAM) на Goldof, обяснено в работата, извършена от Amarchand Satwork, мезо-пиридил порфирин, имащ тиолов линкер като 5-( 4-(2-(4-(S-ацетилтиометифенил) етинил) фенил) порфирин, показан на фигура 6, е синтезиран и използван за теона на se. Образуването на самосглобени монослоеве върху златната повърхност е спонтанен процес. Специфичността на взаимодействието злато-сяра е предоставил изключително удобен път за формулиране на хемосорбирани молекулни филми. Процедурата за образуване на SAM, която се следва, е проста и достатъчно гъвкава, за да я промени, за да отговаря на различни съединения SAM, образувани по този метод, са много стабилни поради естеството на адсорбцията, която е чрез химична връзка CH2SCOCH30 -трис(4-пиридил) порфирин Инфрачервената спектроскопия с преобразуване на Фурие (FTIR) дава молекулярната ориентация и подреждане в самосглобен монослой.
Подходи отдолу нагоре за поглъщане на отражение в наноелектрониката. Използвана е FTIR спектроскопия. Фигура 7 показва FTIR спектъра на мезоа широка и силна лента при 3433 екули, свързани с лентата, дължащи се на режима на разтягане на esolved при около 3315 рамо на lonumber sid3o t hyrin a e встрани от O-H режим на разтягане на waterd при 3433 cm-1 Освен тази лента с високо вълново число, twebленти при 970 и 723 до N-H режими на огъване в равнина и извън равнина в областта Силна лента при 2924диева лента при 2357, приписана на CH2 антисиметрични режими на разтягане, съответно Силна лентата, разположена при 1637 cml, се приписва на режима на разтягане на C==N Някои слаби и средни ленти, дължащи се на вибрационните модове на порфириновия пръстен1600-680 на твърдия спектър96095595
089459405001000150020002500300035004000Вълново число (cm") Фигура 7 FTIR спектър на пиридил порфирин SAM върху злато. Повърхностното покритие на монослоя се изследва чрез измерване на повърхностната морфология със силова микроскопия (AFM) (Фигура 8) 5-n-елуцията демонстрира образуване на SAM мезо-тиол порфирини върху златни повърхности Basichexagonal v3xv3 R 300 разположение с високо подредени монети, наблюдаваниntechopen
Авангардни нанотехнологии Фигура 8, AFMM като Cu дифузионни бариери при ULSI метализация341cion Бариери при ULSI метализация За sub-nm CMOS технологията са необходими ултратънки дифузионни бариери (1-3nm) за медните връзки за потискане на дифузията на Cu в силиций и в междуслойни диелектрици (ILDs) (Awaya et al, 1996) В това отношение бинарните и термаридите на огнеупорни метали са изследвани за тяхната медна дифузионна бариера, което се използва за отлагане на нитридни сплави, като W-Ge-N, Ta-Si-N , W-Si-N, WB-N и Ta-W-N Тъй като съпротивлението на свързващите връзки се влияе от дебелината на бариерния слой (Koike et al, 2005), по-тънки бариерни слоеве (по-малко от 10 nm) с TiSiN и WN са били отложено чрез химическо отлагане на пари (CVD)изследователски групи отлагане на атомен слой (ALn yer дебелина чрез отлагане на ултра тънки слоеве от калай или WNC чрез решаване на проблема с поставянето на бариера отлагане на конформни и тънки бариерни слоеве, които a-2)
Известно е, че ALD е ефективна вътрешна или поликристална хаза (ill S BeckerRoy G Gordon 2003) Механизмът на повреда на дифузионните бариери е дифузията на границата на зърното и бариерните слоеве, отложени чрез гореобсъдените методи, са склонни да бъдат неефективни поради тяхната висока плътност на дефекти и бързо дифузионни пътища като нано-тръби или граници на зърната (Rosenberg et al, 2000) По този начин отлагането на непрекъснати и равномерни ултратънки слоеве е трудно от конвенционални и химикали. Алтернативен и жизнеспособен подход към този проблем е сглобен монолей, който може да издържи задния край на линията (BEOL ) обработката изисква и отговаря на изискванията за дифузионна бариера. Тези методи също са изключително рентабилни в сравнение с други техники за отлагане и изискват ултрависока температура на въздуха