ایجاد ساختارهای نامتقارن با بلوک کوپلیمرها

یک گروه تحقیقاتی راهبرد جدیدی برای ایجاد الگوهای نامتقارن ارائه کرده است. در این روش جدید از بلوک کوپلیمرهای نامتقارن استفاده و با پیوندهای هیدروژنی این بلوک‌ها بصورت خطی کنار هم قرار داده شده است.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا لیتوگرافی مبتنی بر خودآرایی بلوک کوپلیمر توجهات زیادی را به خود جلب کرده است دلیل این امر توانایی این روش برای ایجاد مورفولوژی با ابعاد ۱۰ تا ۲۰ نانومتر و یا حتی کمتر است.

لیتوگرافی بلوک کوپلیمر روشی ارزان با قابلیت تولید انبوه است به‌طوری که با استفاده از آن می‌توان ساختارهایی نانومقیاس با تراکم بالا ایجاد کرد ساختارهایی که ابعاد آن فراتر از قدرت تفکیک فتولیتوگرافی رایج است.

میکرودامنه‌های بلوک کوپلیمری که برای این فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد معمولا میکرودامنه‌های صفحه‌ای هستند. چنین میکرودامنه‌های صفحه‌ای تنها از تعداد محدودی از بلوک کوپلیمرها قابل تولید هستند، بلوک‌هایی که کسر حجمی دو جز سازنده آن تقریبا یکسان باشد.

«جین کیم» از دانشگاه پوهانگ می‌گوید: برای نسل جدید الگوهای خطی مورد نیاز برای نانولیتوگرافی، این فناوری باید بسط یابد به طوری که بتوان ساختارهای نامتقارن را در مقیاس نانو ایجاد کرد ساختاری‌های مشابه به آن‌چیزی که توسط لیتوگرافی پرتوالکترونی ایجاد می‌شود. لیتوگرافی پرتوالکترونی فرآیندی بسیار کند و گران‌قیمت است. ما میکرودامنه‌های صفحه‌ای نامتقارنی را آماده کردیم این کار با استفاده از خم کردن بلوک کوپلیمرهای دارای ترکیبات با قابلیت ایجاد پیوند هیدروژنی انجام شد. با این روش خطوطی نامتقارن روی یک ویفر سیلیکونی ایجاد شد.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان”Highly Asymmetric Lamellar Nanopatterns Via Block Copolymer Blends Capable of Hydrogen Bonding” در نشریه ACS Nano به چاپ رسیده است.

این تیم تحقیقاتی راهبرد جدیدی برای ایجاد الگوهای خطی نامتقارن ارائه کرده است. این اولین باری است که خطوط نامتقارن با استفاده از بلوک کوپلیمرها و روش خودآرایی ایجاد شده است.

«کیم» می‌گوید: پیش از این مشخص شده بود که یک کسر حجمی از یک نوع بلوک با بلوک دیگر متفاوت است؛ بنابراین الگودهی خطی یا صفحه‌ای غیر ممکن است. دلیل این امر تشکیل تعداد زیادی نانوساختار پایدار به‌صورت کروی یا استوانه‌ای است. ما این مشکل را حل و برای این کار از پیوند هیدروژنی میان بلوک‌ها استفاده کردیم که موجب تغییر نانوساختارها از حالت منحنی‌وار به خطی یا صفحه‌ای است.

پژوهشگران معتقداند از این روش می‌توان برای ایجاد ساختارهایی کوچکتر از ۱۰ نانومتر استفاده کرد ساختارهایی که با استفاده از بلوک کوپلیمرهای متقارن قابل تولید نیستند.