Спосіб одержання провідних наноструктур

Спосіб одержання провідних наноструктур, що включає зустрічне переміщення двох струмопідво 3 цьому випадку кількості точкових контактів, створюваних в одиницю часу. До недоліком способу є поява структурних деформацій у зоні контакту при механічному зіткненні струмопідводів, що приводить до росту концентрації дефектів і зниженню довжини вільного пробну носіїв струму у кожному зі знову створюваних контактів. В результаті основна кількість точкових контактів, створюваних в одному циклі, не відповідає чистій межі й не може бути використана як інструмент для вивченню балістичного режиму протікання струму в атомно-розмірних об'єктах навіть при температурах рідкого гелію. Відомий також, обраний за прототип, спосіб одержання провідних наноструктур, заснований на механічному способі „голка-ковадло”, що включає зустрічне переміщення двох струмопідводів до виникнення між ними електричного контакту, причому, принаймні один із цих струмопідводів у місці контакту загострений. Після виникнення контакту між струмопідводами пропускають струм 1-500мкА і реєструють опір та після декількох циклів різкого падіння й різного зростання опору, які відбуваються автоматично, струм відключають [3]. Струм і напруга є параметрами, що управляють процесом, і допускають легке й тонке регулювання. Одержувані за цим способом точкові контакти мають низьку концентрацію дефектів структури й високі значення довжини вільного пробігу носіїв заряду, які забезпечують балістичний режим прольоту електронів через канал точкового контакту вже при кімнатній температурі. Зустрічне переміщення струмовідводів здійснюється шляхом електрохімічного вирощування між ними дендрита, причому в зоні «м'якого» зіткнення вершини дендрита із протилежним струмовідводом утворюється наноструктура без появи структурних деформацій. Формування дендриту відбувається у середовищі рідкого електроліту. Недоліками цього способу є необхідність герметизації системи точкового контакту і рідкого електроліту, що використовується в процесі формування точкового контакту, або видалення рідкого електроліту. Наявність рідкої фази ускладнює конструкцію приладу, в якому використовується зазначена наноструктура. У разі використання системи, в якій точковий контакт занурений у розчин електроліту, конструкція має бути герметичною, щоб запобігти випаровуванню електроліту. Герметизація обмежує доступ газоподібних аналітів до точкових контактів і унеможливлює їх використання у якості чутливих елементів газових сенсорів. Якщо використовувати систему, в якій точковий контакт контактує з атмосферним повітрям, виникає ризик руйнування структури точкового контакту під час видалення рідкого електроліту. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення і підвищення механічної стабільності точкових контактів, одержаних електрохімічним способом. Поставлена задача досягається тим, що в способі одержання провідних наноструктур, що включає зустрічне переміщення двох струмопідводів до виникнення між ними електричного контак 43859 4 ту, причому, принаймні один із цих струмопідводів у місці контакту загострений, після виникнення контакту між струмопідводами пропускають струм 1-500мкА і реєструють опір та після декількох циклів різкого падіння й різного зростання опору, які відбуваються автоматично, струм відключають, у відповідності з винаходом, поверхня незагостреного струмовідводу в місті контакту струмопідводів містить плівку твердого електроліту з провідністю по іонам металу, з якого виготовлений незагострений струмопідвід. Технічний результат досягається формуванням дендриту, що утворює точковий контакт з контрелектродом, у твердофазному середовищі. Наявність твердого електроліту дає можливість уникнути присутніх в прототипі як герметизації, так і операції видалення електроліту, яка спряжена з можливістю руйнування точкового контакту. Матриця твердого електроліту забезпечує механічну стабільність твердого контакту. Завдяки наявності природних дефектів структури твердого електроліту забезпечується проникнення газоподібних аналітів в зону точкового контакту. Для реалізації способу, який заявляється, поверхня незагостреного струмопідводу містить плівку твердого електроліту товщиною від 0,01 до 0,5мкм з провідністю по іонам металу, з якого виготовлений незагострений струмопідвід. Струмопідводи переміщують назустріч один одному до виникнення між ними електричного контакту, причому, струмопідвід, що не містить плівку твердого електроліту, у місці контакту загострений. Після виникнення контакту між струмопідводами пропускають струм 1-500мкА і реєструють електричний опір та після декількох циклів різкого падіння й різкого зростання опору, що відбуваються автоматично (т.зв. автоколивання), у момент різкого падіння опору струм відключають. Таким чином, досягається утворення наноструктури у вигляді точкового контакту вершини сформованого між струмопідводами дендрита і контрелектрода. Структура точкового контакту, створена електрохімічним шляхом, наближається до структури монокристала, тобто характеризується високою впорядкованістю й низькою концентрацією дефектів. Це забезпечує максимально досяжну при кімнатній температурі довжину вільного пробігу електронів в зоні сформованої наноструктури, що суттєво розширює її функціональні можливості у складі сенсорних пристроїв. Джерела інформації: 1. A.V. Khotkevich and I.K. Yanson. Atlas of Point Contact Spectra of Electron-Phonon Interactions in Metals. Kluwer Academic Publishers, Boston/Dordrecht/London, 1995. 2. Yu.G. Naidyuk and I.K. Yanson. Point-Contact Spectroscopy. Springer Verlag, New York, 2004. 3. Пат. 32638 України, МПК В82В 3/00. Спосіб одержання провідних наноструктур: 32638 України, МПК В82В 3/00 О.П. Поспелов, Г.В. Камарчук, В.В. Фісун, Ю.Л. Александров, О.І. Пилипенко (Украйна); НТУ «ХПИ». - №u200800142; Заявл. 02.01.2008; Опубл. 26.05.2008, Бюл. №10 (прототип). 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 43859 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601