Thermochemical nanolithography
થર્મોકેમિકલ નેનોલિથોગ્રાફી (ટી. સી. એન. એલ.) અથવા થર્મોકેમિકલ સ્કેનીંગ પ્રોબ લિથોગ્રાફી (ટી. સી.-એસ. પી. એલ.) એ સ્કેનીંગ પ્રોબ માઇક્રોસ્કોપી-આધારિત નેનોલિથોગ્રાફી તકનીક છે જે રાસાયણિક કાર્યક્ષમતા અથવા સપાટીઓના તબક્કાને બદલવા માટે ઉષ્મીય રીતે સક્રિય રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને ચાલુ કરે છે. રાસાયણિક ફેરફારો ઝડપી પ્રોબ સ્કેનીંગ દ્વારા ખૂબ જ ઝડપથી લખી શકાય છે, કારણ કે કોઈ દળ ટોચથી સપાટી પર સ્થાનાંતરિત થતું નથી, અને લેખનની ઝડપ માત્ર ઉષ્મા સ્થાનાંતરણ દર દ્વારા મર્યાદિત હોય છે. ટી. સી. એન. એલ. ની શોધ 2007માં જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજીના એક જૂથ દ્વારા કરવામાં આવી હતી. રીડો અને સહયોગીઓએ દર્શાવ્યું હતું કે ટી. સી. એન. એલ. 1 મીમી/સેકન્ડ સુધીની સ્કેન ઝડપે 12 એનએમ સુધીના લક્ષણ કદ સાથે સ્થાનિક રાસાયણિક ફેરફારો કરી શકે છે. ટી. સી. એન. એલ. નો ઉપયોગ 2013 માં મોના લિસાની વિવિધ પ્રોબ ટિપ તાપમાન સાથે "પેઇન્ટેડ" નેનો-સ્કેલ પ્રતિકૃતિ બનાવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. મિની લિસા તરીકે ઓળખાતા આ પોટ્રેટને માપવામાં આવ્યું હતું, જે મૂળના કદ કરતાં લગભગ 1/25,000 મા ક્રમે હતું. તકનીક એ. એફ. એમ. થર્મલ કેન્ટિલીવર્સ સામાન્ય રીતે પરંપરાગત બલ્ક અને સપાટીની માઇક્રો-મશીનિંગ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરીને સિલિકોન વેફર્સમાંથી બનાવવામાં આવે છે. તેની અત્યંત ડોપ્ડ સિલિકોન પાંખો દ્વારા વિદ્યુત પ્રવાહના ઉપયોગ દ્વારા, પ્રોબની ટોચની આસપાસના પ્રકાશ ડોપ ઝોન પર પ્રતિરોધક ગરમી થાય છે, જ્યાં ગરમીનો સૌથી મોટો ભાગ વિખેરાઈ જાય છે. ટીપ તેના નાના જથ્થાને કારણે તેના તાપમાનને ખૂબ જ ઝડપથી બદલવામાં સક્ષમ છે; પોલીકાર્બોનેટના સંપર્કમાં સરેરાશ ટીપ 0.35 એમએસનો સમય અચળાંક ધરાવે છે. ટીપ્સને આસપાસના તાપમાન અને 1100 ડિગ્રી સેલ્સિયસ વચ્ચે 10 મેગાહર્ટઝ સુધી સાયકલ ચલાવી શકાય છે જ્યારે સપાટીથી ટીપનું અંતર અને ટોચનું તાપમાન સ્વતંત્ર રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે. એપ્લિકેશન્સ પ્રોટીન, કાર્બનિક સેમિકન્ડક્ટર્સ, ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્ટ કોન્જ્યુગેટેડ પોલિમર અને નેનોરિબન રેઝિસ્ટરમાં થર્મલ સક્રિય પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરવામાં આવી છે. કાર્યાત્મક જૂથોનું અવમૂલ્યન (કેટલીકવાર તાપમાનના ઢાળનો સમાવેશ થાય છે) અને ગ્રેફીન ઓક્સાઇડમાં ઘટાડો દર્શાવવામાં આવ્યો છે. નેનોસ્કેલ પર પોલિમર સપાટીની ભીનાશમાં ફેરફાર કરવામાં આવ્યો છે, અને પોલી (પી-ફેનીલીન વિનાઇલિન) (એક ઇલેક્ટ્રોલ્યુમિનેસન્સ કોન્જ્યુગેટેડ પોલિમર) ની નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ બનાવવામાં આવી છે. પ્રોટીન અને ડીએનએ જેવા નેનો-ઓબ્જેક્ટ્સની એસેમ્બલી માટે પોલિમર ફિલ્મો પર નેનોસ્કેલ નમૂનાઓ પણ બનાવવામાં આવ્યા છે અને 213 Gb/in2 સુધીની સંગ્રહ ઘનતા સાથે ફેરોઇલેક્ટ્રિક સિરામિક્સનું સ્ફટિકીકરણ કરવામાં આવ્યું છે. નોંધપાત્ર રીતે જુદા જુદા તાપમાને બહુવિધ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓમાંથી પસાર થઈ શકે તેવી સામગ્રીનો ઉપયોગ બહુ-સ્થિતિ પ્રણાલી તરફ દોરી શકે છે, જેમાં વિવિધ કાર્યક્ષમતાને વિવિધ તાપમાને સંબોધિત કરી શકાય છે. અન્ય લિથોગ્રાફિક તકનીકો સાથે સરખામણી થર્મો-મિકેનિકલ સ્કેનીંગ પ્રોબ લિથોગ્રાફી પેટર્ન હેતુઓ માટે ઇન્ડેન્ટેશન બનાવવા માટે ગરમી અને બળ ક્રમના ઉપયોગ પર આધાર રાખે છે (આ પણ જુઓઃ મિલીપીડ મેમરી). થર્મલ સ્કેનીંગ પ્રોબ લિથોગ્રાફી (ટી-એસ. પી. એલ.) સર્જિત ટોપોગ્રાફીમાં રાસાયણિક ફેરફાર કરવાના ઉદ્દેશ વગર સબસ્ટ્રેટમાંથી સામગ્રીને દૂર કરવામાં નિષ્ણાત છે. સ્થાનિક ઓક્સિડેશન નેનોલિથોગ્રાફી પ્રોબની ટોચની આસપાસ પાણીના મેનિસ્કસમાં ઓક્સિડેશન પ્રતિક્રિયાઓ પર આધાર રાખે છે. નેનોલિથોગ્રાફી નેનોટેકનોલોજી સ્કેનીંગ પ્રોબ લિથોગ્રાફી સ્થાનિક ઓક્સિડેશન નેનોલિથોગ્રાફી ડીપ-પેન નેનોલિથોગ્રાફી એટોમિક ફોર્સ માઇક્રોસ્કોપી સ્કેનીંગ પ્રોબ માઇક્રોસ્કોપી સંદર્ભો જ્યોર્જિયા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી http://www.picoforcelab.org/thermochemical-nanolithography-tcnl નેનોટેકનોલોજી ખાતેની પિકોફોર્સ લેબોરેટરીની બાહ્ય કડીઓ