瑞士納米刀精準切割勝光刻
原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室」
瑞士洛桑聯邦理工學院團隊研發出納米刀，能把電子元件變得更細小及更高效。（EPFL圖片）
光刻是製作晶片的關鍵技術，近日瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的研究團隊，開發了一種全新的高精度技術，利用局部熱源及壓力源，能夠在納米厚度的二維材料上，恍如剪紙藝術般雕刻圖案，聲稱比傳統光刻技術更有效。
大部分二維材料屬於半導體，適用於各種電子設備。傳統光刻技術通常採用具腐蝕性的化學物質，或加速的電子或離子等帶電粒子處理二維材料，這些方法或會破壞材料的特性。瑞士團隊研發的新技術，則基於熱掃描探針光刻（t-SPL），透過用局部熱源及壓力源，改造材料的基質（substrate），從而精確地切割材料。
加熱施壓如剪紙
團隊使用了一種類似石墨烯的二維材料二碲化鉬（molybdenum ditelluride）進行實驗，該材料的厚度少於一納米或三層原子，並把其放置在聚合物（polymer）上；團隊再把一個納米大小的尖銳「刻刀」，加熱到攝氏180度或以上，施加小小壓力後，即可切下一層薄薄的二碲化鉬，同時不會破壞其特性，操作過程如進行納米級剪紙。
二碲化鉬厚度少於三層原子，熱掃描探針光刻（t-SPL）的操作過程，如進行納米級剪紙。（EPFL圖片）
團隊解釋，該聚合物對溫度敏感，一旦受熱便會昇華，由固態直接變成氣態，氣態下的二碲化鉬則更方便雕刻及切割。
此外，「刻刀」的超快速加熱及冷卻過程，能夠以電腦系統控制，容許事前預設納米材料的切割形狀，以適應各種的納米電子儀器。
團隊認為，該技術能把電子元件變得更細小及高效，有望在納米電子、納米光子及納米生物技術等領域發揮作用。團隊正尋找更多適用新技術的材料，以及適用於納米系統的新組合；並着手修改「刻刀」及其懸臂支架的設計，進一步提升切割精準度。
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