美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)與IBM的研究人員開發(fā)了一種溝槽(trenching)技術(shù)，能被用以透過定向自組裝(self-directedassembly)來打造元件。

 

　　研究人員表示，金奈米粒子能像是鏟雪機(jī)那樣運(yùn)作，在磷化銦(indiumphosphide)或其他半導(dǎo)體材料層翻攪而過，形成奈米通道。這種技術(shù)可望被用來在所謂的實驗室單晶片(lab-on-a-chip)元件上整合雷射、感測器、波導(dǎo)(waveguides)與其他光學(xué)零組件，支援疾病診斷、篩選實驗性材料與藥物、DNA檢驗等等。

 

　　金粒子的通道挖掘能力是偶然被發(fā)現(xiàn)的，在一個因為污染物而失敗的奈米線(nanowires)形成實驗中;NIST化學(xué)研究員BabakNikoobakht表示：“一開始我們非常失望，”但是研究團(tuán)隊無心插柳，發(fā)現(xiàn)污染物是水。該實驗的掃描電子顯微鏡影像顯示，結(jié)合水汽的金奈米粒子導(dǎo)致了長長直直的奈米通道。

 

　　在磷化銦半導(dǎo)體的表面上形成的表面定向奈米通道電子顯微鏡影像;那些奈米通道是利用金催化汽態(tài)-液態(tài)-固態(tài)蝕刻制程所形成，而其位置則是由沉積的金圖形(pattern)所定義。

 

       研究人員取得定向自組裝半導(dǎo)體制程突破

 

　　研究團(tuán)隊接下來梳理出實現(xiàn)該蝕刻制程所需的化學(xué)機(jī)制與必要條件，選擇性地在半導(dǎo)體表面涂布金并將之加熱;一旦加熱完成，底層的磷化銦就會融入金奈米粒子，形成金合金。他們接下來將加熱的水蒸汽導(dǎo)入系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)水蒸汽溫度達(dá)到攝氏440度以上時，會形成長長的V型奈米通道;那些通道下方的直線路徑，是由結(jié)晶半導(dǎo)體內(nèi)的規(guī)律重復(fù)晶格所支配。

 

　　研究人員也能將上述技術(shù)應(yīng)用于磷化鎵(galliumphosphide)與砷化銦(indiumarsenide)，這兩種半導(dǎo)體材料也是屬于三五族;這類化合物半導(dǎo)體被用以制作LED，或是支援通訊、高速電子等應(yīng)用。Nikoobakht表示，他相信這種蝕刻制程經(jīng)過調(diào)整之后，能被用以在矽等材料上制作通道圖案。