مطالعه و بررسی کمی و کیفی پارامترهای موثر در انجام لیتوگرافی سطح با میکروسکوپ تونلی روبشی

در این مطالعه امکان انجام لیتوگرافی در مقیاس نانومتری در شرایط اتمسفر محیطی با کمک میکروسکوپ STM بررسی و پارامترهای بهینه برای انجام این کار مشخص شد، تا گام نخستی برای پیشرفت های آینده در زمینه ساخت نانوزیست تراشه ها و سامانه های نانوالکترومکانیکی برای تشخیص و بعضا درمان در زمینه پزشکی باشد. آزمایش ها نشان داد که لیتوگرافی با میکروسکوپ STM با تکرارپذیری بسیار خوبی انجام می شود. به کمک میکروسکوپ STM، ابتدا نانوساختارهایی به شکل نقاط برآمده بر سطح ایجاد شد. نانوساختارها بر سطوح طلا به وسیله نوک های تنگستن، طلا، پلاتین پالادیوم و رمانیم ایجاد شد و هدایت الکتریکی طلا با مقاومت الکتریکی 9-10×1/22 در روند ساخت نانوساختارها نتایج بهتری را نشان داد. مشخص شد که ولتاژ استفاده شده در لیتوگرافی در ایجاد نانوساختار تاثیرگذار است، همچنین این عامل در اندازه نانوساختارها نیز موثر است به طوری که با افزایش ولتاژ اندازه نانوساختارها نیز بزرگ می شود. به علاوه، سرعت حرکت نوک در حین انجام لیتوگرافی عامل موثر دیگری است که در اندازه نانو ساختار و پیوستگی آن تاثیرگذار است. زمان بین تپ های متوالی نیز در مرتب بودن نانوساختارها و پیوستگی آن ها موثر است و باید بر حسب شرایط و هدف لیتوگرافی مقدار آن مشخص شود. اندازه نانوساختارهای ایجادشده در این مطالعه بین 20 تا 150 نانومتر بود. انجام فرایند لیتوگرافی به صورت کاملا تکرارپذیر تا حداقل ولتاژ 3 ولت و حداکثر سرعت 150 نانومتر در ثانیه بر سطح طلا صورت گرفت. شکل هندسی نوک، رطوبت و دما نیز احتمالا جزء عامل های تاثیرگذارند که بررسی تاثیر این پارامترها مستلزم مطالعات بیشتر است.