مطالعه و بررسي كمّي و كيفي پارامترهاي مؤثر در انجام ليتوگرافي سطح با ميكروسكوپ تونلي روبشي

در اين مطالعه امكان انجام ليتوگرافي در مقياس نانومتري در شرايط اتمسفر محيطي با كمك ميكروسكوپ STM بررسي و پارامترهاي بهينه براي انجام اين كار مشخص شد، تا گام نخستي براي پيشرفت‌هاي آينده در زمينۀ‌ ساخت نانوزيست‌تراشه‌ها و سامانه‌هاي نانوالكترومكانيكي براي تشخيص و بعضاً درمان در زمينۀ پزشكي باشد. آزمايش‌ها نشان داد كه ليتوگرافي با ميكروسكوپ STM با تكرارپذيري بسيار خوبي انجام مي‌شود. به كمك ميكروسكوپ STM، ابتدا نانوساختارهايي به شكل نقاط برآمده بر سطح ايجاد شد. نانوساختارها بر سطوح طلا به وسيلۀ نوك‌هاي تنگستن، طلا، پلاتين‌ـ‌پالاديوم و رمانيم ايجاد شد و هدايت الكتريكي طلا با مقاومت الكتريكي 9^-10×22.1 در روند ساخت نانوساختارها نتايج بهتري را نشان داد. مشخص شد كه ولتاژ استفاده‌شده در ليتوگرافي در ايجاد نانوساختار تأثيرگذار است، همچنين اين عامل در اندازۀ نانوساختارها نيز مؤثر است به طوري كه با افزايش ولتاژ اندازۀ نانوساختارها نيز بزرگ مي‌شود. به علاوه، سرعت حركت نوك در حين انجام ليتوگرافي عامل مؤثر ديگري است كه در اندازۀ نانو ساختار و پيوستگي آن تأثيرگذار است. زمان بين تپ‌هاي متوالي نيز در مرتب بودن نانوساختارها و پيوستگي آن‌ها مؤثر است و بايد بر حسب شرايط و هدف ليتوگرافي مقدار آن مشخص شود. اندازۀ نانوساختارهاي ايجادشده در اين مطالعه بين 20 تا 150 نانومتر بود. انجام فرايند ليتوگرافي به صورت كاملاً تكرارپذير تا حداقل ولتاژ 3 ولت و حداكثر سرعت 150 نانومتر در ثانيه بر سطح طلا صورت گرفت. شكل هندسي نوك، رطوبت و دما نيز احتمالاً جزء عامل‌هاي تأثيرگذارند كه بررسي تأثير اين پارامترها مستلزم مطالعات بيشتر است.