{"id":7966,"date":"2023-07-17T14:55:21","date_gmt":"2023-07-17T06:55:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/?p=7966"},"modified":"2023-07-17T14:55:22","modified_gmt":"2023-07-17T06:55:22","slug":"how-to-create-nanowires-only-three-atoms-wide-with-an-electron-beam","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/how-to-create-nanowires-only-three-atoms-wide-with-an-electron-beam\/","title":{"rendered":"Wie man mit einem Elektronenstrahl Nanodr\u00e4hte mit einer Breite von nur drei Atomen erzeugt"},"content":{"rendered":"<p>Junhao Lin, ein Ph.D. der Vanderbilt University. Student und Gastwissenschaftler am Oak Ridge National Laboratory (ORNL), hat einen Weg gefunden, einen fein fokussierten Elektronenstrahl zu verwenden, um einige der kleinsten Dr\u00e4hte herzustellen, die jemals hergestellt wurden. Die flexiblen Metalldr\u00e4hte sind nur drei Atome breit: ein Tausendstel der Breite der mikroskopisch kleinen Dr\u00e4hte, die zur Verbindung der Transistoren in heutigen integrierten Schaltkreisen verwendet werden.<\/p>\n<section class=\"article-banner first-banner ads-336x280\">\n<div id=\"div-gpt-ad-1449240174198-2\"><\/div>\n<\/section>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Lins Leistung wird in einem Artikel beschrieben, der am 28. April online in der Zeitschrift ver\u00f6ffentlicht wurde\u00a0<i>Natur-Nanotechnologie<\/i>. Laut seinem Berater Sokrates Pantelides, University Distinguished Professor of Physics and Engineering an der Vanderbilt University, und seinen Mitarbeitern am ORNL stellt die Technik eine aufregende neue M\u00f6glichkeit zur Manipulation von Materie im Nanoma\u00dfstab dar und d\u00fcrfte den Bem\u00fchungen, daraus elektronische Schaltkreise zu schaffen, Auftrieb geben Atommonoschichten, der d\u00fcnnstm\u00f6gliche Formfaktor f\u00fcr feste Objekte.<\/p>\n<p>\u201eJunhao hat dieses Projekt angenommen und es wirklich umgesetzt\u201c, sagte Pantelides.<\/p>\n<p>Lin stellte die winzigen Dr\u00e4hte aus einer speziellen Familie halbleitender Materialien her, die auf nat\u00fcrliche Weise Monoschichten bilden. Diese als \u00dcbergangsmetalldichalkogenide (TMDCs) bezeichneten Materialien werden durch die Kombination der Metalle Molybd\u00e4n oder Wolfram mit Schwefel oder Selen hergestellt. Das bekannteste Mitglied der Familie ist Molybd\u00e4ndisulfid, ein weit verbreitetes Mineral, das als Festschmierstoff verwendet wird.<\/p>\n<p>Atomare Monoschichten sind heutzutage Gegenstand erheblichen wissenschaftlichen Interesses, da sie in der Regel eine Reihe bemerkenswerter Eigenschaften aufweisen, wie beispielsweise au\u00dfergew\u00f6hnliche Festigkeit und Flexibilit\u00e4t, Transparenz und hohe Elektronenmobilit\u00e4t. Dieses Interesse wurde 2004 durch die Entdeckung einer einfachen M\u00f6glichkeit zur Herstellung von Graphen geweckt, einem Wabengitter aus Kohlenstoffatomen im atomaren Ma\u00dfstab, das eine Reihe rekordverd\u00e4chtiger Eigenschaften aufweist, darunter Festigkeit, Elektrizit\u00e4t und W\u00e4rmeleitung. Trotz der \u00fcberragenden Eigenschaften von Graphen hatten Experten Schwierigkeiten, es in n\u00fctzliche Ger\u00e4te umzuwandeln, ein Prozess, den Materialwissenschaftler als Funktionalisierung bezeichnen. Deshalb haben sich Forscher anderen Monoschichtmaterialien wie den TMDCs zugewandt.<\/p>\n<figure class=\"mb-4\">\n<div class=\"embed-responsive embed-responsive-16by9\"><iframe class=\"embed-responsive-item\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/Yz6wPhANryA?color=white\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-mce-fragment=\"1\"><\/iframe><\/div>\n<\/figure>\n<p>Andere Forschungsgruppen haben bereits funktionierende Transistoren und Flash-Speicher-Gates aus TMDC-Materialien hergestellt. Die Entdeckung, wie man Dr\u00e4hte herstellt, liefert also die M\u00f6glichkeit, diese Grundelemente miteinander zu verbinden. Neben den Transistoren ist die Verkabelung einer der wichtigsten Teile einer integrierten Schaltung. Obwohl heute\u00a0<a class=\"textTag\" href=\"https:\/\/phys.org\/tags\/integrated+circuits\/\" rel=\"tag\">integrierte Schaltkreise<\/a>\u00a0(Chips) haben die Gr\u00f6\u00dfe eines Daumennagels und enthalten mehr als 20 Meilen Kupferkabel.<\/p>\n<div class=\"w-100 mb-4 ads\"><\/div>\n<p>\u201eDies wird wahrscheinlich ein gro\u00dfes Forschungsinteresse am Design von Monoschichtschaltungen wecken\u201c, sagte Lin. \u201eDa diese Technik Elektronenbestrahlung nutzt, kann sie prinzipiell auf jede Art von elektronenbasierten Instrumenten angewendet werden, beispielsweise auf die Elektronenstrahllithographie.\u201c<\/p>\n<div class=\"article-gallery lightGallery\">\n<div data-thumb=\"https:\/\/scx1.b-cdn.net\/csz\/news\/tmb\/2014\/1-howtocreaten.jpg\" data-src=\"https:\/\/scx2.b-cdn.net\/gfx\/news\/2014\/1-howtocreaten.jpg\" data-sub-html=\"Series of still scanning electron micrographs (a to d) show how the electron beam is used to create nanowires. Credit: Junhao Lin \/ Vanderbilt\">\n<figure class=\"article-img text-center\"><img title=\"Eine Reihe von Standbildern mit dem Rasterelektronenmikroskop (a bis d) zeigt, wie der Elektronenstrahl zur Herstellung von Nanodr\u00e4hten verwendet wird. Bildnachweis: Junhao Lin \/ Vanderbilt\" src=\"https:\/\/www.huashu-tech.com\/wp-content\/uploads\/1-howtocreaten.jpg\" alt=\"How to create nanowires only three atoms wide with an electron beam\" \/><figcaption class=\"text-left text-darken text-truncate text-low-up mt-3\">Eine Reihe von Standbildern mit dem Rasterelektronenmikroskop (a bis d) zeigt, wie der Elektronenstrahl zur Herstellung von Nanodr\u00e4hten verwendet wird. Bildnachweis: Junhao Lin \/ Vanderbilt<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>Eine der faszinierenden Eigenschaften einschichtiger Schaltkreise ist ihre Robustheit und Flexibilit\u00e4t. Es ist noch zu fr\u00fch, vorherzusagen, welche Arten von Anwendungen daraus hervorgehen werden, aber \u201eWenn Sie Ihrer Fantasie freien Lauf lassen, k\u00f6nnen Sie sich Tablets und Fernsehdisplays vorstellen, die so d\u00fcnn sind wie ein Blatt Papier, das Sie zusammenrollen und in Ihre Tasche stecken k\u00f6nnen.\u201c Handtasche\u201c, kommentierte Pantelides.<\/p>\n<p>Dar\u00fcber hinaus stellt sich Lin vor, dass die neue Technik es erm\u00f6glichen k\u00f6nnte, dreidimensionale Schaltkreise zu erzeugen, indem Monoschichten \u201ewie Legosteine\u201c gestapelt und Elektronenstrahlen verwendet werden, um die Dr\u00e4hte herzustellen, die die gestapelten Schichten verbinden.<\/p>\n<p>Die Herstellung von Nanodr\u00e4hten wurde am ORNL in der Mikroskopiegruppe durchgef\u00fchrt, die bis vor kurzem von Stephen J. Pennycook geleitet wurde, als Teil einer laufenden Vanderbilt-ORNL-Zusammenarbeit, die Mikroskopie und Theorie zur Untersuchung komplexer Materialsysteme kombiniert. Junhao ist ein Doktorand, der sich in seiner Doktorarbeit sowohl mit Theorie als auch mit Elektronenmikroskopie besch\u00e4ftigt. Sein wichtigster Mikroskopie-Mentor war ORNL Wigner Fellow Wu Zhou.<\/p>\n<p>\u201eJunhao hat einen Scanvorgang durchgef\u00fchrt\u00a0<a class=\"textTag\" href=\"https:\/\/phys.org\/tags\/transmission+electron+microscope\/\" rel=\"tag\">Transmissionselektronenmikroskop<\/a>\u00a0(STEM), das in der Lage ist, einen Elektronenstrahl auf eine Breite von einem halben Angstr\u00f6m (etwa halb so gro\u00df wie ein Atom) zu fokussieren und diesen Strahl mit au\u00dferordentlicher Pr\u00e4zision auszurichten\u201c, sagte Zhou.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Junhao Lin, a Vanderbilt University Ph.D. student and visiting scientist at Oak Ridge National Laboratory (ORNL), has found a way to use a finely focused beam of electrons to create some of the smallest wires ever made. The flexible metallic wires are only three atoms wide: One thousandth the width of the microscopic wires used<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":7973,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7966"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7966"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7966\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7974,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7966\/revisions\/7974"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/7973"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7966"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7966"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.huashu-tech.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7966"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}