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美國國家標準與技術(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那樣運作，在磷化銦(indiumphosphide)或其他半導體材料層翻攪而過，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(waveguides)與其他光學零組件，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化學研究員BabakNikoobakht表示：“一開始我們非常失望，”但是研究團隊無心插柳，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致了長長直直的奈米通道。

在磷化銦半導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體制程突破

研究團隊接下來梳理出實現(xiàn)該蝕刻制程所需的化學機制與必要條件，選擇性地在半導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入系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)當水蒸汽溫度達到攝氏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)，這兩種半導體材料也是屬于三五族;這類化合物半導體被用以制作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。