בלוק copolymer self-assembly התפתח כגישה רבת עוצמה להמצאת חומרים nanostructured עם דיוק חסר תקדים טונהייה. על ידי מינוף הנטייה הטבעית של בלוקים פולימרים בלתי ניתנים להפרדה לתוך תחומים מסודרים, החוקרים יכולים ליצור דפוסים החל מתחומים ליבלות ו cylinders כדי לlame ו gyroids בגבהים של 5-100 מסוגלים כעת לדחוף חומרים מורכבים של אנרגיה.

מימון בלוק Copolymer Self-Assembly

(ב) 0polymers מורכב משתי רשתות פולימר נפרדות מבחינה כימית (שלב ייחודי) יחד.הנפוץ ביותר הם בלוקים ליניאריים AB diblock copolymers ו ABA triblock copolymers.התהליך העצמי-assembly מונע על ידי פלטפורמת ה-תרמודינמיקה של 10.3F2, המוגדרת על ידי פרמטר פלורי-הוגדינס, ודרגה של פולימר של הנפח ה-NEF2 הקריטי (הדרגה 3) על ידי מיקרו-ALT2D2 (R) על ידי סימטריהדרגה 3.

פרמטרים מרכזיים כגון טמפרטורת המעבר של הסדר-דיסק (TFLT:0 ODTFIRLT:1) ואת כוח ההפרדה ניתן לכוון על ידי שינוי משקל מולקולרי, חסום הרכב, או טמפרטורה. עבודה אחרונה התמקדה גם על קומפומרי גבוה (למשל, סיליקון-או בלוקים המכילים פלואורין) כדי להשיג תכונת N-5m חיונית חיונית עבור הדור הבא של אלקטרוניקה בסיסית זו היא בעלת חשיבה ביקורתית.

שיטות עיבוד ובקרה

בעוד מבנים איזון הם הבינו היטב, מימושם בפועל דורש עיבוד זהיר. Solvent annealing, annealing תרמי, ומכוונים עצמית הערכה עצמית (DSA) הם השיטות העיקריות להשגת סדר ארוך טווח וכיוון מבוקר.

Solvent and thermal Annealing

(ב) אזורים אנ-אסנטיים כוללים חימום הסרט המשותף מעל טמפרטורת המעבר של הזכוכית (TFillo:0greaFLT:1) או TentiFLT:2ODTProPerveFLT 3: כדי לאפשר לשרשראות להתארגן מחדש לתצורה של אנרגיה נמוכה יותר, זה פשוט עבור רבים copolymers אבל יכול להיות מוגבל על ידי השפלה תרמית או סטרט דהואטים באופן יעיל על ידי סרפטים, 000 ביעילות, 000.

עצמי-Assembly (DSA)

DSA משתמשת בדפוסים טופוגרפיים או כימיים על תת-שכבות כדי להנחות את הזמנתם של תחומים copolymer. Chemoepitaxy מעסיקה פסים כימיים עם הבדלים של אנרגיה על פני השטח אשר מיישרים את lamellar או cylindrical תחומים, בעוד גרפיפיר משתמש במשתים פיזיים כדי להגביל את copolymer ולהגדיל את הרישום.

טכניקות להתאמה

(הופנה מהדף -100 nm scale דורש כלים מתוחכמים. אטומי כוח microscopy (AFM) מספק הדמיה טופוגרפית ושלבית של פניות סרט, גילוי צורות דומיין וסידור. Grazing-incidence Small-incidence microscopy (GISAXS) וטכניקות בדיקה מבוססות סינכרונכרן עם משמעות סטטיסטית, תמצית תחום, התפלגות, התפלגות, פיזור אלקטרונים, במיוחד כאשר הם כוללים מחסנים של 3Fon-Ficials) ו-Fironic כוללים שיטות בדיקה משולבת של אלקטרו-Fic כולל לנטרל מידע כולל לנטרל את ה-S) ו-S (GISAXS) ו-FuntiumXS) ו-S) ו-S) ו-S) וטכניקות בדיקה משולבת של אלקטרו-S) ו-S) וטכניקות בדיקה משולבת של בדיקות מיקרוסקופית כולל לנטרל שיטות בדיקה משולבת של אלקטרו-S) ו-S) וטכניקות בדיקה משולבת של אלקטרו-SD2DLTXS-S) וטכניקות בדיקה משולבת של אלקטרו-S) וטכניקות בדיקה משולבת של בדיקות לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל לנטרל את ה

התקדמות חדשה

התקדמות פורצת דרך בחמש השנים האחרונות הרחיבה את בלוק ה- self-assembly מעבר למורולוגיות קלאסיות.New high- ⁇ copolymers, כגון פולי(trimethylsylstyrene-b-polylactide) ופולי (Virtuallydial Reblockine-b-oligosaccharide) נגזרות, מאפשרות תכונות תת-3 nm של מחסומים של נוגדנים עצמיים ו-Frelimates (relimate) עם תכונות של נוגדנים עצמיים באופן מדויק (reporodreporodi) ו-Folfreporlimate) ו-Funtrod) ו-Fertopericertopericerated) ו-Fertopericertoperd) ל-Funodretopericertopertexitated Chemistry) ו-piferto-Funodd) ל-puniferto-b-b-b-b-b-b-b-Firepopifexitated Model (מחדשניים (מחדשניים (מחדשניים (מחדשניים (מחדשניים) ו-b-b-

בלוק Copolymer בלנדרים היברידיים

ערבוב שני בלוק copolymers או הוספת חלקיקים אורגניים מרחיבה את הספרייה המבנית. co-assembly של סימטרי ו aסימטרית diblocks מניב רשתות interpenetrating או תבניות צ'קורד.זה או silica ננו חלקיקים ניתוק באופן סלקטיבי לתוך דומיין אחד מקנה plasmonic או קטליטי.

סקלאלה ואינטגרציה

עבור אימוץ תעשייתי, עיבוד רול-טו-גלגל ו annealing תרמי מהיר פותחו כדי להתמודד עם סרטים גדולים-area עם דיו המשולב עם DSA, שיטות אלה עכשיו להיות מעודן עבור הליתוגרפיה של האיחוד האירופיV - תהליכים לא תואמים, הפחתת הצורך בצעדים משולשים יקרים.

יישומים של חומרים ננו-מבנים מבלוק Copolymer Self-Assembly

הדיוק והטונות של חסימות nanostructures copolymer אפשרו התקדמות על פני תעשיות מרובות.

אלקטרוניקה ולימוזינה

היישום הבוגר ביותר הוא ציטוגרפיה למחצה, שבו DSA משמש ליצירת חורים של עדשות מגע sub-10 nm ותבניות קו / חלל. טוטו, IBM, ו- IMEC הוכיחו את שילוב DSA בקווים פיילוט עבור לוגיקה וזיכרון.בלוק קובצי copolymer משמשים גם כממסות להעברת דפוס לתוך סיליקון, סיליקון, ושכבות מתכת, המאפשרים ננומטרידים, מערכות יחסים, ודחפים, ודחפים קצרים, עבור דחפים קצרים, ודחפים קצרים לדחפים לדחפים קשים.

רפואה ואספקת סמים

בלוק עכברים copolymer עכברים, vesicles (polymersomes), ואת lyotropic נוזלי גבישי חלקיקים הם נחקר נרחב עבור שחרור מבוקר.היכולת לטעון תרופות הידרופילאריות הידרופוביות בתוך תחומים נפרדים, בשילוב עם בלוקים מגיבים (pH, טמפרטורה, Redox), מאפשר משלוח ממוקד עם תופעות לוואי מופחתות.

אחסון אנרגיה וסגירה

Nanostructured בלוק copolymer אלקטרוליטים עבור סוללות ליתיום-יון מציעים מוליכות ionic גבוהה בשל מסלולים מצטברים בין תחומים התנהגותיים ionlymer, בעוד בלוק נוקשה מספק יושרה מכנית. בדומה, לחסום copolymer-derived meso המרה פחמן (באמצעות פחמן) משמשים כמו supercapacitordes עם שטח חיצוני יוצא דופן ויכולת.

אתגרים וכיוונים עתידיים

למרות התקדמות יוצאת דופן, כמה אתגרים נמשכים. Achieving סדר ארוך מושלם על אזורי ויפר ללא פגמים נותר קשה. Defect annihilation קינטיקה איטי, פגמים יכולים לזלזל ביצועי המכשיר.בנוסף, רבים קידוד גבוה קידודים דורשים מונומרנים מיוחדים כי הם יקרים או קשים לסנתז חששות סביבתיים לגבי פלואורין או בלוקים המכילים סיליקון גם ביקוש ירוק, מחפש תהליכים משולבים עם חומרים חדשים המבוססים על ידי מעבדה, עלולים, כדי להטמיעויים (Demive) עם חומרים חדשים, או קשה כדי להטמיעויים (Deminated) עם חומרים מתקדמים, או קשה כדי להטמיעויים (Demexemexemciated) עם חומרים מתקדמים, או קשה כדי להטמיעויים (מחדשניים).

מסקנה

בלוק copolymer self-assembly התבגר מתופעה מדעית מרתקת לתוך פלטפורמת nanofabrication מעשית. Advances בפולימרים באנתרופולוגיה גבוהה, ייצור מכוון, ו in-situ Characterization אפשרו גדלים תכונות מתחת 5 nm, מורכב 3D מורולוגיות, ושילוב לתוך מכשירים.the של יישומים - מ- הדור הבא של שבבי מחשב כדי לה למטרה אספקת סמים - מהפך את המורכבות של חומרים מכניקה מתקדמת יותר, כמו גם חומרים מכניקה מתקדמת יותר ויותר הנדסתית של חומרים מתקדמים, כמו גם חומרים מתקדמים יותר ויותר הנדסתיים, כמו גם חומרים מתקדמים, כמו גם עיבוד סינתטית קיימא של חומרים הנדסת חומרים מתקדמים.