Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників

Застосування темплатів є одним із найбільш дійових засобів одержання сучасних функціональних нано- та мікроструктурованих матеріялів. В роботі показано можливість використання електрографічного процесу для створення планарних темплатів зі штучним поверхневим рельєфом. Використання полімерних нап...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Дата:	2009
Автор:	Барабаш, М.Ю.
Формат:	Стаття
Мова:	Українська
Опубліковано:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2009
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76426
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників / М.Ю. Барабаш // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 2. — С. 403-410. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859615155251314688
author	Барабаш, М.Ю.
author_facet	Барабаш, М.Ю.
citation_txt	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників / М.Ю. Барабаш // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 2. — С. 403-410. — Бібліогр.: 11 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	Застосування темплатів є одним із найбільш дійових засобів одержання сучасних функціональних нано- та мікроструктурованих матеріялів. В роботі показано можливість використання електрографічного процесу для створення планарних темплатів зі штучним поверхневим рельєфом. Використання полімерних напівпровідників (ПНП) в такому процесі дозволяє забезпечити циклічне створення геометричного рельєфу з модульованим електростатичним зарядом на поверхні темплату у реальному часі. Це дозволяє оптимізувати параметри створення темплатів з різною структурою. Вивчено властивості нового виду оптичної пам’яті ПНП на основі поліепоксипропілкарбазола. На основі такого ефекту одержано темплати з різною рельєфною та польовою топологією. Дослідження релаксації поверхневого потенціялу, розвитку геометричного рельєфу на вільній поверхні ПНП показали, що в ПНП при температурі трохи нижче температури утворення геометричного рельєфу утворюється термостимульований гетерозаряд (ТСГЗ), величина якого пропорційна початковому заряду. Релаксація поверхневого потенціялу залежить від величини та знаку створеного в об’ємі ПНП електричного заряду та має три характерні ділянки. Знайдено значення оптимальної температури та часу утворення ТСГЗ. При створенні полімерного темплату з використанням ТСГЗ було встановлено, що смуга просторових частот, які передаються, співпадає зі смугою звичайного способу реєстрації оптичних голограм; паразитні смуги відсутні. Наявність ТСГЗ в об’ємі темплату сприяє льокальному осадженню металу на його поверхню. Практична реалізація даного ефекту дозволяє одержати темплати складної топології за допомогою метод голографічної літографії в реальному масштабі часу. Template application is one of the most effective ways in fabrication of modern functional nano- and microstructured materials. A possibility to use electrographic process for production of planar templates with an artificial topography is shown. Use of polymeric semiconductors (PSC) in such a process makes possible cyclic production of a geometrical relief with modulated electrostatic charge on a surface of template in real time. It allows optimizing fabricationparameters of templates with various structures. The properties of a new type of PSC optical memory based on polyepoxipropilcarbazole are analyzed. Based on such an effect, templates with various relief and field topologies are fabricated. The investigation of surface-potential relaxation and development of geometrical relief on PSC free surface shows that, in PSC at temperatures slightly lower than geometrical-relief formation temperatures, photosensitive thermostimulated heterocharge (ТSHC) is formed. Its value is proportional to an initial charge. The surface potential relaxation depends on size and sign of the electric charge generated in PSC bulk and has three characteristic sections. Values of optimal temperature and formation time of ТSHC are found. As revealed at fabrication of polymer template with use of ТSHC, the band of transmitted frequencies coincides with that for usual method of optical holograms registration; parasitic bands are absent. Presence of ТSHC in template bulk promotes local deposition of metal on its surface. Practical realization of this effect makes possible to fabricate the complex-topology templates using holographic lithograph methods in real time. Применение темплатов является одним из наиболее действенных способов получения современных функциональных нано- и микроструктурированных материалов. В работе показана возможность использования электрографического процесса для создания планарных темплатов с искусственным поверхностным рельефом. Использование полимерных полупроводников (ППП) в таком процессе позволяет обеспечить циклическое создание геометрического рельефа с модулированным электростатическим зарядом на поверхности темплата в реальном времени. Это позволяет оптимизировать параметры создания темплатов с различной структурой. Изучены свойства нового вида оптической памяти полимерных полупроводников (ППП) на основе полиэпоксипропилкарбазола. На основе такого эффекта получены темплаты с различной рельефной и полевой топологией. Исследования релаксации поверхностного потенциала и развития геометрического рельефа на свободной поверхности ППП показали, что в ППП при температурах несколько ниже температуры образования геометрического рельефа образуется термостимулированный гетерозаряд (ТСГЗ), величина которого пропорциональна начальному заряду. Релаксация поверхностного потенциала зависит от величины и знака созданного в объеме ППП электрического заряда и имеет три характерных участка. Найдено значение оптимальной температуры и времени образования ТСГЗ. При создании полимерного темплата с использованием ТСГЗ было установлено, что полоса передаваемых частот совпадает с полосой обычного способа регистрации оптических голограмм, паразитные полосы отсутствуют. Наличие ТСГЗ в объеме темплата способствует локальному осаждению металла на его поверхность. Практическая реализация данного эффекта позволяет получать темплаты сложной топологии с помощью методов голографической литографии в реальном масштабе времени.
first_indexed	2025-11-28T18:21:56Z
format	Article
fulltext	403 PACS numbers: 42.40.Ht, 42.70.Jk,42.70.Ln,42.70.Nq,68.35.B-,68.55.-a, 81.16.Nd Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників М. Ю. Барабаш Технічний центр НАН України, вул. Покровська, 13, 04070 Київ, Україна Застосування темплатів є одним із найбільш дійових засобів одержання сучасних функціональних нано- та мікроструктурованих матеріялів. В роботі показано можливість використання електрографічного процесу для створення планарних темплатів зі штучним поверхневим рельєфом. Використання полімерних напівпровідників (ПНП) в такому процесі до- зволяє забезпечити циклічне створення геометричного рельєфу з моду- льованим електростатичним зарядом на поверхні темплату у реальному часі. Це дозволяє оптимізувати параметри створення темплатів з різною структурою. Вивчено властивості нового виду оптичної пам’яті ПНП на основі поліепоксипропілкарбазола. На основі такого ефекту одержано те- мплати з різною рельєфною та польовою топологією. Дослідження релак- сації поверхневого потенціялу, розвитку геометричного рельєфу на віль- ній поверхні ПНП показали, що в ПНП при температурі трохи нижче те- мператури утворення геометричного рельєфу утворюється термостиму- льований гетерозаряд (ТСГЗ), величина якого пропорційна початковому заряду. Релаксація поверхневого потенціялу залежить від величини та знаку створеного в об’ємі ПНП електричного заряду та має три характерні ділянки. Знайдено значення оптимальної температури та часу утворення ТСГЗ. При створенні полімерного темплату з використанням ТСГЗ було встановлено, що смуга просторових частот, які передаються, співпадає зі смугою звичайного способу реєстрації оптичних голограм; паразитні сму- ги відсутні. Наявність ТСГЗ в об’ємі темплату сприяє льокальному оса- дженню металу на його поверхню. Практична реалізація даного ефекту дозволяє одержати темплати складної топології за допомогою метод голо- графічної літографії в реальному масштабі часу. Template application is one of the most effective ways in fabrication of modern functional nano- and microstructured materials. A possibility to use electro- graphic process for production of planar templates with an artificial topogra- phy is shown. Use of polymeric semiconductors (PSC) in such a process makes possible cyclic production of a geometrical relief with modulated electrostatic charge on a surface of template in real time. It allows optimizing fabrication Наносистеми, наноматеріяли, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2009, т. 7, № 2, сс. 403—410 © 2009 ІМФ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України) Надруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 404 М. Ю. БАРАБАШ parameters of templates with various structures. The properties of a new type of PSC optical memory based on polyepoxipropilcarbazole are analyzed. Based on such an effect, templates with various relief and field topologies are fabri- cated. The investigation of surface-potential relaxation and development of geometrical relief on PSC free surface shows that, in PSC at temperatures slightly lower than geometrical-relief formation temperatures, photosensitive thermostimulated heterocharge (ТSHC) is formed. Its value is proportional to an initial charge. The surface potential relaxation depends on size and sign of the electric charge generated in PSC bulk and has three characteristic sections. Values of optimal temperature and formation time of ТSHC are found. As re- vealed at fabrication of polymer template with use of ТSHC, the band of trans- mitted frequencies coincides with that for usual method of optical holograms registration; parasitic bands are absent. Presence of ТSHC in template bulk promotes local deposition of metal on its surface. Practical realization of this effect makes possible to fabricate the complex-topology templates using holo- graphic lithograph methods in real time. Применение темплатов является одним из наиболее действенных спосо- бов получения современных функциональных нано- и микроструктури- рованных материалов. В работе показана возможность использования электрографического процесса для создания планарных темплатов с ис- кусственным поверхностным рельефом. Использование полимерных по- лупроводников (ППП) в таком процессе позволяет обеспечить цикличе- ское создание геометрического рельефа с модулированным электростати- ческим зарядом на поверхности темплата в реальном времени. Это позво- ляет оптимизировать параметры создания темплатов с различной струк- турой. Изучены свойства нового вида оптической памяти полимерных полупроводников (ППП) на основе полиэпоксипропилкарбазола. На осно- ве такого эффекта получены темплаты с различной рельефной и полевой топологией. Исследования релаксации поверхностного потенциала и раз- вития геометрического рельефа на свободной поверхности ППП показали, что в ППП при температурах несколько ниже температуры образования геометрического рельефа образуется термостимулированный гетерозаряд (ТСГЗ), величина которого пропорциональна начальному заряду. Релак- сация поверхностного потенциала зависит от величины и знака созданно- го в объеме ППП электрического заряда и имеет три характерных участ- ка. Найдено значение оптимальной температуры и времени образования ТСГЗ. При создании полимерного темплата с использованием ТСГЗ было установлено, что полоса передаваемых частот совпадает с полосой обыч- ного способа регистрации оптических голограмм, паразитные полосы от- сутствуют. Наличие ТСГЗ в объеме темплата способствует локальному осаждению металла на его поверхность. Практическая реализация данно- го эффекта позволяет получать темплаты сложной топологии с помощью методов голографической литографии в реальном масштабе времени. Ключові слова: темплати, полімерні напівпровідники, термостимульований гетерозаряд, оптичні голограми, фоточутливі полімерні напівпровідники. (Отримано 20 листопада 2008 р.) ТЕМПЛАТИ НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВІ ПОЛІМЕРНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ 405 1. ВСТУП Проблема структурування матеріялів в наномасштабі, зокрема, ор- ганізація процесів впорядкування нанооб’єктів за допомогою темп- латів [1—3], є одним з основних напрямків розвитку нанотехнологій. Темплат слугує об’єктом організації в просторі та часі фізико- хемічних процесів утворення наноструктур. Такі наноструктури утворюються на поверхні темплатів різної природи за рахунок бли- зькопольової [4, 5] взаємодії нанооб’єків зі структурою темплату. Запропонована методика формування темплату на основі фото- чутливих плівок полімерних напівпровідників (ПНП) з викорис- танням лазерної літографії. Просторова модуляція рельєфу повер- хні та вбудованого в плівку заряду, здійснюється при електрофото- графічному процесі [6, 7]. Вбудований в плівку заряд сприяє утво- ренню геометричного рельєфу поверхні та формуванню наноклас- терів золота при напорошенні на поверхню темплату [8]. Методами сканувальної силової мікроскопії та оптичної мікроскопії показа- но, що формування нанокластерів золота відбувається у визначе- них, просторово впорядкованих областях поверхні темплату. Мета роботи – розроблення методики створення темплатів з елек- тростатичним зарядом з використанням плівок фоточутливих полі- мерних напівпровідників на основі поліепоксипропілкарбазолу (ПЕПК). 2. МЕТОДА ЕКСПЕРИМЕНТУ Плівки ПНП товщиною 1 мкм були нанесені з розчину на скляну пі- дкладку з прозорим електропровідним покриттям SnO2. Створення геометричного рельєфу на плівках ПНП, включає рівномірне заря- джання поверхні ПНП, експонування світлового поля, швидке на- грівання плівки до температури в’язкої течії, при пропусканні імпу- льсу струму крізь електропровідні покриття, з природним охоло- дженням плівки до кімнатної температури. На її поверхні утворю- ються деформації, характер яких пропорційний оптичній густині світлового поля. Для цього була розроблена спеціяльна апаратура під управлінням персонального комп’ютера (ПК), яка забезпечувала проведення вищевказаних операцій та дозволяла вимірювати потен- ціял вільної поверхні при утворенні геометричного рельєфу ПНП. Вона припиняла нагрівання плівки ПНП після зменшення заряду на задану величину, контролюючи величину геометричного рельєфу, вимірюючи інтенсивність світла в першому порядку дифракції та температуру плівки ПНП. Світлове поле створювалось шляхом бага- топроменевою інтерференцією лазерного випромінення. Важливий процес підготовки ПНП, полягав у осадженні на пове- рхню ПНП позитивних йонів в коронному розряді. При цьому елек- 406 М. Ю. БАРАБАШ тричне поле поверхневих зарядів проникало у всю товщину ПНП та спостерігалась лінійна залежність між потенціялом насичености (vc) та товщиною шару ПНП (d) для d < 10 мкм. Заряд екранування накопичувався у провідному металізованому підшарі. Поведінка ПНП описується модельом подвійного електричного шару з ефек- тивною товщиною, яка дорівнює робочій товщині ПНП. Викорис- тані ПНП мають дуже слабке вбирання у видимій області спектру, тому при освітленні плівки ПНП можна рахувати, що світло рівно- мірно вбирається вздовж її товщини. Вбирання світла призводить до ґенерації додаткових носіїв, збіль- шення струму та зменшення поверхневої густини заряду. Процес сві- тлового розрядження тільки у першому наближенні зведено до прос- того зменшення поверхневої густини заряду, тому що при перемі- щенні носіїв у великих електричних полях відбувається захоплення носіїв у глибокі пастки, накопичення об’ємного заряду та встанов- лення у шарі електретного стану. Наведено приховане електростати- чне зображення у вигляді залежности поверхневої густини заряду σt від координати х вздовж поверхні плівки ПНП. При реєстрації голог- рами двох пласких хвильових фронтів когерентного світла розподіл інтенсивности світла у площині реєстрації буде синусоїдним: 2 2 1 2 1 2( ) 2 sin( )I x A A A A x= + − ϕ , (2) де А1 та А2 – відповідно, амплітуди вектора напружености електри- чного поля об’єктного та опорового променів, ϕ визначається ку- том, під яким зводяться на поверхні ПНП об’єктний та опоровий промені (ϕ = 2πv). При реєстрації голограм обмежувались діяпазо- ном експозицій, відповідних лінійним ділянкам залежности релак- сації потенціялу. При цьому розподілення поверхневої густини за- ряду у прихованому зображенні буде синусоїдним. 2 2 0 0 0 1 0 2 0 1 2 0( ) 2 sint j tx t A t A A A t xσ = σ − σ β = σ − β σ − β σ − β σ ϕ , (3) де σ0 – вихідна поверхня густини заряду, яка визначається по- чатковим потенціялом поверхні v; β – коефіцієнт, який характе- ризує швидкість зміни поверхневої густини заряду, що визнача- ється як танґенс кута нахилу із залежности 1 0/σ σ . Припустимо, що 2 2 01 1 0 2 0A t A tσ = β σ − β σ та 1 1 2 02A A tσ = β σ . Величина σ01, визна- чає сталу складову поверхневої густини заряду після експону- вання, а σ1 – амплітуду змінної складової заряду. Тоді вираз (3) може бути записаний у вигляді: 01 1( ) sint x xσ = σ − σ ϕ . (4) Глибина модуляції поверхневої густини заряду при реєстрації ТЕМПЛАТИ НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВІ ПОЛІМЕРНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ 407 голограм плаского хвильового фронту залежить від експозиції та для експозиції насичености ефективність голограм не перевищува- ли 5%. Тому, для великої експозиції 1 010,5σ ≅ σ . Модуляція поверх- невої густини заряду призводить до появи змінної складової норма- льного тиску у ПНП, вираз для якого можна одержати, використа- вши розрахунки [9] для напружености електричного поля у діелек- тричній плівці зі змінною густиною поверхневого заряду: 0 01 1( ) ( ) ( sin( )b n t dV dV F x x x dy dy ⎛ ⎞= − σ = σ + σ ϕ ×⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 0 1 1 0 0 ch( ) sin( ) sh( ) sin( ) ch( ) sh( ) ch( ) sh( )b b b d d d d d d d d ⎛ ⎞σ σ ϕ ϕ σ ϕ ϕ × + +⎜ ⎟ε ε ϕ + ε ϕ ε ϕ + ε ϕ⎝ ⎠ , (5) де V – потенціял над поверхнею ПНП; Vb – потенціял усередині ПНП, вісь y направлена перпендикулярно поверхні ПНП, а вісь x – паралельно. Зазвичай εb = 3, εa = 1, ϕd > 1, тому вираз (5) може бути представлений у вигляді: 22 201 1 1 01 01 ( ) 1 2,5 sin( ) 2,5 sin ( ) 3nF x d d ⎡ ⎤⎛ ⎞σ σ σ⎢ ⎥= + φ + φ⎜ ⎟σ σ⎢ ⎥⎝ ⎠⎣ ⎦ . (6) Оскільки σ1/σ01 << 1, то третім членом у дужках у виразі (6) мо- жна знехтувати. Тоді вираз (6) набуває вигляд: 2 01 1 01 ( ) 1 2,5 sin( ) 3nF x d ⎡ ⎤σ σ = + φ⎢ ⎥σ⎣ ⎦ . (7) Таким чином, приховане електростатичне зображення на ПНП, має синусоїдний вигляд, який відповідає голограмі плаского хви- льового фронту, що забезпечує адекватне перетворення світлового поля у рельєф поверхні ПНП. Використаний режим утворення геометричного рельєфу плівки ПНП під управлінням ПК, забезпечує одержання темплатів зі ста- більними параметрами (величинами геометричного рельєфу та вбу- дованого заряду). Плівки ПНП дозволяють проводити циклічний запис (до 100 разів) світлового поля, що коректує його параметри. Режим утворення геометричного рельєфу плівки ПНП складав де- кілька секунд. Параметри темплату контролювали за допомогою оптичної та мікрозондової мікроскопії. 3. РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ Одержані темплати на основі ПНП (ПЕПК) з геометричним рельєфом двох видів (рис. 1 а, б). Розмір поверхні темплату для синусоїдного 408 М. Ю. БАРАБАШ рельєфу 20×20 мм, для гексагонального темплату ребро 15 мм. Темп- лати з синусоїдним та гексагональним рельєфом період складав 2 мкм, а глибина 150 нм. Синусоїдний рельєф створювався при експо- нуванні поверхні ПНП двома лазерними жмутами інтенсивністю 100 мкВт/см2. Гексагональний рельєф був створений при експонуванні поверх- ні ПНП трьома лазерними жмутами інтенсивністю 100 мкВт/см 2. Дифракційна картина наведена на рис. 2. На рисунку 3, а наведений рельєф синусоїдного темплату, одер- жаного методою ACM (NanоScope IIIa), який показує, що амплітуда синусоїдного рельєфу складає 175 нм. На рисунку 3, б наведений те- мплат з синусоїдним рельєфом після напорошення плівок золота на поверхню кварцового давача товщиною 50 нм. У цьому випадку амп- літуда синусоїдного рельєфу збільшилась з 175 нм до 250 нм. На рисунку 4 показана зміна потенціялу вільної поверхні плівки ПНП, температури, розвитку геометричного рельєфу при її нагрі- Рис. 2. Дифракційна картина гексагональної топології поверхні ПНП. а б Рис. 1. Рельєф поверхні плівок ППП: а – поверхня з синусоїдним ре- льєфом; б – поверхня плівки ППП з гексагональною топологією. ТЕМПЛАТИ НАНОСТРУКТУР НА ОСНОВІ ПОЛІМЕРНИХ НАПІВПРОВІДНИКІВ 409 ванні після зарядження та експонуванні світлового поля. Наведено релаксацію потенціялу вільної поверхні плівки ПНП (крива 2) з на- самперед створеним від’ємним об’ємним зарядом. Дослідження релаксації (рис. 4) поверхневого потенціялу та роз- витку геометричного рельєфу поверхні ПНП показали, що в ПНП при температурі декілька нижче температури (70°С) утворення ге- ометричного рельєфу, в результаті теплової орієнтаційної поляри- зації ПНП [10], утворюється несвітлочутливий термостимульова- ний гетерозаряд (ТСЗ), величина якого пропорційна початковому заряду. Кінетика релаксації поверхневого потенціялу істотно за- лежить від величини та знаку попередньо створеного в об’ємі ПНП електричного заряду. Це дозволило виділити на кривій релаксації поверхневого потенціялу 3 характерні ділянки. На першій відбува- ється переважне утворення об’ємного заряду без помітної релакса- а б Рис. 3. Рельєф поверхні зразків полімерної плівки, одержані методою ACM. а – рельєф полімерної плівки після запису голограм; б – рельєф поверхні після нанесення золота на полімерну плівку. Рис. 4. Крива 1 – зміна потенціялу поверхні плівки ПНП при її нагріванні без попередньо створеним ТСЗ. Крива 2 – зміна потенціялу поверхні плівки ПНП при її нагріванні з попередньо створеним ТСЗ. Крива 3 – релаксація ТСЗ. Крива 4 – розвиток рельєфу на поверхні ПНП. Крива 5 – температура ПНП. 410 М. Ю. БАРАБАШ ції поверхневого, на другій – відбувається в основному релаксація поверхневого заряду, на третій – остаточна релаксація поверхне- вого та об’ємного зарядів. Значення ТСЗ залежить від температури, величини та знаку заряду на поверхні ПНП, та впливає на кінетику релаксації поверхневого заряду (крива 1). Знайдено значення оп- тимальної температури (80°С) та часу утворення ТСЗ (20 мс) при да- ній потужності нагрівання. Можна припустити, що на першій ді- лянці рух носіїв діркового струму відбувається за дисперсійним ме- ханізмом, який потім переходить у механізм руху носіїв контро- льованого захватом у дрібні пастки [11]. При реєстрації світлових полів в умовах утворення ТСЗ було встановлено, що смуга частот, які передаються, співпадає зі смугою звичайного способу реєстра- ції, паразитні смуги відсутні. 4. ВИСНОВКИ Використання тонких плівок полімерних напівпровідників на ос- нові полівінілепоксикарбазолу дозволяє одержати в електрографі- чному процесі світлокеровані темплати нановпорядкованих струк- тур. У результаті близькопольової взаємодії, утворюється електри- чний заряд в об’ємі плівки ПНП сприяє вибірковому осадженню золота на поверхню темплатів. Такі плівки можна робити у цикліч- ному режимі, забезпечивши можливість зміни параметрів темпла- ту у широких межах. ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА 1. W. A. Goddard, D. W. Вrenner, S. E. Lyshevski, and G. J. Iafrate, Handbook of Nanoscience, Engineering, and Technology (Boca—Raton—London—New York— Washington, D.C.: 2003). 2. Д. В. Солдатов, И. С. Терехова, Журнал структурной химии, 46: 5 (2005). 3. D. V. Soldatov, Encyclopedia of Supramolecular Chemistry (Eds. J. L. Atwood and J. W. Steed) (New York: Marcel Dekker: 2004), p. 1302. 4. Ю. Д. Третьяков, Красная книга микроструктур новых функциональных ма- териалов (Москва: МГУ им. М. В. Ломоносова: 2006). 5. H. S. Nalwa, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (2004), vol. X, p. 1. 6. Ю. П. Гущо, Фазовая рельефография (Москва: Энергия: 1974), с. 106. 7. С. Г. Гренишин, Электрофотографический процесс (Москва: Наука: 1970). 8. Д. А. Гринько, Ю. М. Барабаш, Е. Г. Борщаговский, М. А. Заболотный, Л. Ю. Куницкая, Тези конф. «Нанорозірні системи: Будова—властивості— технології–НАНСИС 2007» (21—23 листопада 2007 р., Київ, Україна), с. 50. 9. Р. Шафферт, Електрофотография (Москва: Мир: 1968), c. 448. 10. В. А. Каргин, Органические полупроводники (Москва: Наука: 1968), с. 346. 11. М. Поуп, Ч. Свенберг, Электронные процессы в органических кристаллах (Мо- сква: Мир: 1985), т. 2, с. 462.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76426
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Ukrainian
last_indexed	2025-11-28T18:21:56Z
publishDate	2009
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Барабаш, М.Ю. 2015-02-10T12:41:43Z 2015-02-10T12:41:43Z 2009 Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників / М.Ю. Барабаш // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 2. — С. 403-410. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1816-5230 PACS numbers: 2.40.Ht,42.70.Jk,42.70.Ln,42.70.Nq,68.35.B-,68.55.-a,81.16.Nd https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76426 Застосування темплатів є одним із найбільш дійових засобів одержання сучасних функціональних нано- та мікроструктурованих матеріялів. В роботі показано можливість використання електрографічного процесу для створення планарних темплатів зі штучним поверхневим рельєфом. Використання полімерних напівпровідників (ПНП) в такому процесі дозволяє забезпечити циклічне створення геометричного рельєфу з модульованим електростатичним зарядом на поверхні темплату у реальному часі. Це дозволяє оптимізувати параметри створення темплатів з різною структурою. Вивчено властивості нового виду оптичної пам’яті ПНП на основі поліепоксипропілкарбазола. На основі такого ефекту одержано темплати з різною рельєфною та польовою топологією. Дослідження релаксації поверхневого потенціялу, розвитку геометричного рельєфу на вільній поверхні ПНП показали, що в ПНП при температурі трохи нижче температури утворення геометричного рельєфу утворюється термостимульований гетерозаряд (ТСГЗ), величина якого пропорційна початковому заряду. Релаксація поверхневого потенціялу залежить від величини та знаку створеного в об’ємі ПНП електричного заряду та має три характерні ділянки. Знайдено значення оптимальної температури та часу утворення ТСГЗ. При створенні полімерного темплату з використанням ТСГЗ було встановлено, що смуга просторових частот, які передаються, співпадає зі смугою звичайного способу реєстрації оптичних голограм; паразитні смуги відсутні. Наявність ТСГЗ в об’ємі темплату сприяє льокальному осадженню металу на його поверхню. Практична реалізація даного ефекту дозволяє одержати темплати складної топології за допомогою метод голографічної літографії в реальному масштабі часу. Template application is one of the most effective ways in fabrication of modern functional nano- and microstructured materials. A possibility to use electrographic process for production of planar templates with an artificial topography is shown. Use of polymeric semiconductors (PSC) in such a process makes possible cyclic production of a geometrical relief with modulated electrostatic charge on a surface of template in real time. It allows optimizing fabricationparameters of templates with various structures. The properties of a new type of PSC optical memory based on polyepoxipropilcarbazole are analyzed. Based on such an effect, templates with various relief and field topologies are fabricated. The investigation of surface-potential relaxation and development of geometrical relief on PSC free surface shows that, in PSC at temperatures slightly lower than geometrical-relief formation temperatures, photosensitive thermostimulated heterocharge (ТSHC) is formed. Its value is proportional to an initial charge. The surface potential relaxation depends on size and sign of the electric charge generated in PSC bulk and has three characteristic sections. Values of optimal temperature and formation time of ТSHC are found. As revealed at fabrication of polymer template with use of ТSHC, the band of transmitted frequencies coincides with that for usual method of optical holograms registration; parasitic bands are absent. Presence of ТSHC in template bulk promotes local deposition of metal on its surface. Practical realization of this effect makes possible to fabricate the complex-topology templates using holographic lithograph methods in real time. Применение темплатов является одним из наиболее действенных способов получения современных функциональных нано- и микроструктурированных материалов. В работе показана возможность использования электрографического процесса для создания планарных темплатов с искусственным поверхностным рельефом. Использование полимерных полупроводников (ППП) в таком процессе позволяет обеспечить циклическое создание геометрического рельефа с модулированным электростатическим зарядом на поверхности темплата в реальном времени. Это позволяет оптимизировать параметры создания темплатов с различной структурой. Изучены свойства нового вида оптической памяти полимерных полупроводников (ППП) на основе полиэпоксипропилкарбазола. На основе такого эффекта получены темплаты с различной рельефной и полевой топологией. Исследования релаксации поверхностного потенциала и развития геометрического рельефа на свободной поверхности ППП показали, что в ППП при температурах несколько ниже температуры образования геометрического рельефа образуется термостимулированный гетерозаряд (ТСГЗ), величина которого пропорциональна начальному заряду. Релаксация поверхностного потенциала зависит от величины и знака созданного в объеме ППП электрического заряда и имеет три характерных участка. Найдено значение оптимальной температуры и времени образования ТСГЗ. При создании полимерного темплата с использованием ТСГЗ было установлено, что полоса передаваемых частот совпадает с полосой обычного способа регистрации оптических голограмм, паразитные полосы отсутствуют. Наличие ТСГЗ в объеме темплата способствует локальному осаждению металла на его поверхность. Практическая реализация данного эффекта позволяет получать темплаты сложной топологии с помощью методов голографической литографии в реальном масштабе времени. uk Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників Nanostructure Templates Based on Polymer Semiconductors Article published earlier
spellingShingle	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників Барабаш, М.Ю.
title	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників
title_alt	Nanostructure Templates Based on Polymer Semiconductors
title_full	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників
title_fullStr	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників
title_full_unstemmed	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників
title_short	Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників
title_sort	темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76426
work_keys_str_mv	AT barabašmû templatinanostrukturnaosnovípolímernihnapívprovídnikív AT barabašmû nanostructuretemplatesbasedonpolymersemiconductors

Темплати наноструктур на основі полімерних напівпровідників

Репозитарії

Схожі ресурси