адгезионный наночастица лиофобная

Для управлением массопереносом жидкостей различной природы в микро- и наноканалах в ряде случаев приходится модифицировать внутреннюю поверхность каналов нанесением монослоев поверхностно-активных веществ (ПАВ). Простейшая технология такого нанесения предполагает пропитку каналов раствором ПАВ, адсорбцию на стенки канала из растворов в течение некоторого времени, удаление раствора и просушку каналов. При этом объемная концентрация ПАВ в растворе стандартизуется и используется для обработки каналов с широким диапазоном радиусов.

Хорошо известно, что свойства тонкой пленки отличаются от свойств массивного материала, особенно если толщина пленки очень мала. Эта «особенность» определяется спецификой структуры пленки, которая в свою очередь, обусловлена процессами образования тонкой пленки. Существует большое количество методов и процессов получения тонких пленок (от прокатки до осаждения материала на подложку атом за атомом). Чаще всего тонкие пленки получают методами осаждения.

Образование тонких пленок в вакууме происходит в несколько этапов. Укрупнено можно выделить следующие этапы образования пленки:

- образование зародышей;

- рост зародышей, образование островков;

- коалесценция островков;

- образование каналов;

- рост сплошной пленки.

Для современной науки (разделы электроники: микро - и наноэлектроника) и техники большой интерес представляют островковые пленки, то есть пленки, формирование которых завершили на этапе образования островков. Уникальные свойства (электронные, оптоэлектронные и др.) островковых пленок связаны с тем, что их размеры во всех трёх измерениях лежат в нанометровом диапазоне. Этот факт обусловливает эффект размерного квантования энергетических уровней электрона, находящегося внутри островковой наноструктуры (островка). Поведение электрона внутри наноразмерного островка подобно его поведению внутри трёхмерной потенциальной ямы. По этой причине островковые пленки или островковые наноструктуры (ОНС) диаметром от 2 до 10 нм получили название «квантовые точки».

Атомистическая теория роста пленок, авторами которой являются Уолтер и Родин, описывает процесс зародышеобразования с помощью методов статической физики и позволяет представить этот процесс с помощью зародышей малого размера, состоящих из небольшого числа отдельных атомов. Стабильные зародыши называются зародышами закритического размера, а нестабильные - докритического размера.

После образования зародышей закритического размера на подложке начинается рост пленки, в результате которого адсорбируемые атомы и зародыши докритического размера мигрируют на поверхности, захватываясь закритическими зародышами (островками).

Островки разрастаются, просвет между ними уменьшается. В этот момент пленка представляет собой совокупность островков закритического размера, пока не связанных между собой гальванически. Такую пленку называют островковой, состоящей из островков или квантовых точек. В зависимости от расстояния между островками преобладают различные механизмы электропроводимости. При сравнительно больших расстояниях (10 нм) - термоэлектронный механизм, а при малых зазорах (2,5 нм) - туннельный эффект переноса носителей.

Молекулярно-лучевая эпитаксия (МЛЭ) - один из современных и перспективных технологических методов выращивания монокристаллических слоев и полупроводниковых структур на их основе. МЛЭ представляет собой процесс эпитаксиального роста тонких слоев различных соединений (рис. 1) за счет реакций между термически создаваемыми молекулярными или атомными пучками соответствующих компонентов и поверхностью подложки, находящейся в сверхвысоком вакууме при повышенной температуре.

В сверхвысоком вакууме создаются молекулярные пучки с помощью эффузионнных ячеек, температура которых тщательно контролируется, как правило, с помощью ЭВМ. Выбирая должным образом температуры подложки и ячеек, получают эпитаксиальные пленки требуемого химического состава. С помощью заслонок можно быстро изменять потоки различных веществ, создавая резкие профили состава и легирования. Однородность состава пленки и ее кристаллическая структура определяется однородностью молекулярных пучков по площади подложки материалов.