Je leest:

Nanoglasblazen

Nanoglasblazen

Auteur: | 19 augustus 2003

Met de elektronenmicroscoop laten natuurkundigen gaatjes in silicium dichtgroeien tot ze een nanozeef met een diameter van een nanometer hebben.

Met lithografie en etsen kan men in siliciumplaatjes gaten maken, maar de precisie van deze methode is beperkt. Onder de elektronenmicroscoop weten een viertal Nederlandse en Amerikaanse natuurkundigen gaatjes dicht te laten groeien. Het is als glasblazen: het bombardmement van elektronen maakt het silicium min of meer vloeibaar, waarna de oppervlaktespanning ervoor zorgt dat het gaatje krimpt.

Het maken van een nanoporie met een uiteindelijke afmeting van ongeveer 1 nanometer. Een gaatje met een begindiameter van 20 nanometer krimpt in ongeveer een uur tijd naar de doorsnede van 1 nanometer (één miljoenste van een millimeter). bron: Stichting FOMKlik op de afbeelding voor het complete proces

De nieuwe techniek, ontwikkeld in een samenwerkingsverband tussen de stichting FOM, TU Delft, het Nederlandse Instituut voor Metaalonderzoek en Brown University, begint met gaatjes in een siliciumplaatje. Verwarming van het plaatje zorgt voor een beschermende laag siliciumdioxide daarop. Daarna volgt de behandeling onder de elektronenmicroscoop.

Het beeld van de elektronenmicroscoop toont hoe het proces vordert. De hoogenergetische elektronen maken het siliciumdioxide stroperig. Als het gaatje kleiner dan vijftig nanometer is, dan vloeit dankzij de oppervlaktespanning het gaatje langzaam dicht. Dat gaat met een snelheid van 0,3 nanometer per minuut. Heeft het gaatje de gewenste diameter, dan kan de elektronenmicroscoop worden stopgezet. Het resulterende nanozeefje blijkt bij kamertemperatuur zeer stabiel in water.

De nanozeef is geschikt voor scheidingen van biologische materialen. DNA-moleculen kunnen bijvoorbeeld één voor één door zo’n gaatje. De onderzoekers zien ook mogelijkheden voor deze techniek als ze kleine metallische puntcontacten en elektroden voor moleculaire elektronica willen maken.

Dit artikel is een publicatie van Natuurwetenschap & Techniek.
© Natuurwetenschap & Techniek, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 19 augustus 2003
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.