(PhysOrg.com) -- Det kan snart vara möjligt att tillverka de små strukturerna som utgör transistorer och kiselchips snabbt och billigt. Schweiziska forskare undersöker för närvarande användningen av dynamisk stencillitografi, en ny men ännu inte fulländad metod, för att skapa nanostrukturer.

Snabbare, billigare, och bättre. Dessa är fördelarna med dynamisk stencillitografi, ett nytt sätt att tillverka nanostrukturer, som de små strukturerna på transistorer och kiselchips.

Principen för "stencil"-tekniken för att göra strukturer i nanometerskala (en miljondels millimeter) är enkel:ett substrat - en kiselskiva (Si) eller flexibel plast - placeras i en förångare. Ovanpå den står en stencil med öppningar, kallas bländare, cirka 100-200 nanometer i storlek. Under metallavdunstning, stencilen fungerar som en mask, och bara metallen som passerar genom öppningarna landar på substratet. Det är således möjligt att lokalt avsätta metall på substratet i ett mycket specifikt mönster. Denna precision är väsentlig för att transistorerna eller andra elektroniska komponenter som består av dessa strukturer ska fungera korrekt. "Ta ett papper, skär en cirkel från mitten. Lägg resten av papperet mot väggen, spraya det hela med färg, och ta sedan bort stencilen. Du har en fin cirkel. Detta är i grunden principen vi använder, säger Veronica Savu, som arbetar i EPFL:s Microsystems Laboratory, ledd av professor Juergen Brugger. "Att använda stenciler för att göra något är inte nytt, fortsätter hon. Men att kunna göra det i så liten skala är en verklig vetenskaplig utmaning.”

Och Savu har redan antagit utmaningen. Hennes forskning lyftes fram på omslaget till den vetenskapliga tidskriften Nanoskala den här sommaren. Hon har också nyligen vunnit ett anslag från Swiss National Science Foundation för att fortsätta sitt arbete. Hon är inte nöjd med litografi som använder en statisk stencil, som beskrivits ovan, eftersom det medför flera begränsningar; att få olika mönster från en enda stencil är omöjligt, till exempel. Hon är intresserad av dynamisk stencillitografi (DSL), en ny process som möjliggör anpassade mönster med samma stencil.

"Med en enda bländare, vår stencil kan flyttas under metallavdunstning, och kan rita flera olika tvådimensionella mönster i en enda operation, som en kvadrat, en cirkel, en linje eller ett kors. Det är som att skriva en text med en penna, " förklarar hon. "Vi har också bevisat att det är möjligt att använda den här metoden på ett 100 mm-diameter substrat, standardstorleken som används inom industrin.” Fram till denna punkt, ingen har lyckats göra allt som behövs för att tillämpa DSL i nanoskala i den verkliga världen. "Vi visste om DSL, om stencilöppningar i submikrometerstorlek, och om användningen av stenciler på kiselprover i industriell storlek. Men ingen hade ännu kunnat sammanföra alla dessa element i en enda metod.”

Statisk eller dynamisk stencillitografi skulle så småningom kunna användas inom industrin, ersätter de traditionella så kallade "resist-baserade" nanolitografimetoderna. Det är komplicerade och dyra processer. "Användningen av stenciler i det statiska läget representerar en demokratisering av nanolitografi - inget behov av dyra maskiner, bara en stencil och en förångare, ” säger professor Brugger.

"Nu, Vi kommer att samarbeta med Nanoscience Center vid universitetet i Basel för att göra tester som behövs för att bevisa en verklig tillämpning av dynamisk stencillitografi, ” förklarar Veronica Savu. "Målet är att så småningom göra funktionella transistorer, eventuellt med grafen eller nanotrådar, som vi redan har gjort med statisk stencillitografi."