Типы, характеристики и методы формирования регулярных поверхностных микро- и наноструктур - Курсовая работа

1. Теоретико-методологические основы формирования поверхностных микро- и наноструктур 1.1 Основные характеристики и типы 1.2 Основные закономерности развития регулярных поверхностных микро- и наноструктур 2. Методы формирования регулярных поверхностных микро- и наноструктур 2.1 Объемная микрообработка 2.2 Фотолитография 2.3 Формирование регулярных поверхностных микро - и наноструктур из металлических и неорганических неметаллических материалов 2.4 Формирование регулярных поверхностных микро- и наноструктур из органических и элементорганических полимеров Заключение Список использованной литературы Введение Если при уменьшении объема какого-либо вещества по одной, двум или трем координатам до размеров нанометрового масштаба возникает новое качество, или это качество возникает в композиции из таких объектов, то эти образования следует отнести к наноматериалам, а технологии их получения и дальнейшую работу с ними к нанотехнологиям. Подавляющее большинство новых физических явлений на наномасштабах проистекает из волновой природы частиц (электронов и т.д.), поведение которых подчиняется законам квантовой механики. То же самое с рентгеновскими зеркалами. Предметом анализ способа формирования наноразмерных структур на поверхности. Теоретико-методологические основы формирования поверхностных микро- и наноструктур 1.1 Основные характеристики и типы Суспензии порошков в жидкости являются основой огромного массива процессов с использованием материалов, как в технологии, так и в науке. К примеру, большое содержание объемных пор в полых структурах успешно используется для капсулирования и контролируемого высвобождения лекарств, косметических средств и ДНК. До 1998 года большинство полых частиц было сферической формы и синтезировалось с использованием методов, позволяющих контролировать структуру в макро- и микромасштабе (например, распылительная сушка). Однако, еще в 1970-ых были продемонстрированы коллоиды со структурой ядро/оболочка для использования, главным образом, в качестве модификаторов поверхности. Рис 1.1 Наночастицы Наиболее эффективным способом является способ, основанный на синтезе нитевидных наночастиц металлов, сплавов металлов и металлсодержащих наночастиц в матрице мезопористого оксида кремния при введении неполярного комплекса металла в гидрофобную часть жидкокристаллических мицелл, образованных молекулами темплата (водный раствор алкил - триметиламоний бромида), с последующим разложением и кристаллизацией. Этот способ является изобретением (Н.А. Григорьева и др., 2008), относимым к области низкоразмерной нанотехнологии и высокодисперсным материалам, в частности металлсодержащим материалам. Рассмотрим классификацию П.А. Ребиндера, примечая в дальнейшем, что при перечислении разновидностей микроструктуры, составная часть термина микро опускается. Под этим понятием подразумевают структуру твердого тела или среды, в образовании которой участвуют силы межмолекулярного взаимодействия (Ван-дер-Ваальсовые), действующие через прослойку жидкости. Если говорить о наноматериалах, то среди некоторых исследователей принято выделять несколько основных разновидностей: - консолидированные наноматериалы; - нанополупроводники; - нанополимеры; - нанобиоматериалы; - фуллерены и нанотрубки; - наночастицы и нанопорошки; - нанопористые материалы; - супрамолекулярные структуры. Одной из наиболее распространенных классификаций для основных типов структур неполимерных наноматериалов является известная классификация Г. Глейтера. Приборные применения: высокочастотные полевые транзисторы с высокой подвижностью электронов, полупроводниковые гетеролазеры и светодиоды от ближнего ИК до голубого света, лазеры дальнего ИК диапазона, параметрические источники света среднего ИК диапазона, фотоприемники среднего ИК диапазона, примесные фотоприемники дальнего ИК диапазона, приемники дальнего ИК диапазона на квантовом эффекте Холла, модуляторы в ближнем ИК диапазоне.