Name: fabricating nanogaps by nanoskiving
Uploaded: 2013-05-13T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabricating Nanogaps by Nanoskiving at JoVE.com

Эта работа является частью совместной программы по солнечной энергии (JSP) из Hyet Солнечная и Stichting Вур Fundamenteel Onderzoek дер Materie FOM, которая является частью Нидерландская организация по научным исследованиям (NWO).

1. Подготовка блока для секционирования <ol><li> Лечить технической чистоты 3 &quot;кремниевую пластину в плазме воздушного фильтра в течение 30 секунд, а затем подвергать его воздействию (тридекафтор-1, 1,2,2,-tetrahydrooctyl) трихлорсилана пар в течение одного часа. Примечание: Этот шаг необх?...

<ol>
	<li>Lipomi, D. J., Martinez, R. V., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+thin+sectioning+(nanoskiving)+to+fabricate+nanostructures+for+electronic+and+optical+applications.">Use of thin sectioning (nanoskiving) to fabricate nanostructures for electronic and optical applications.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50 (37), 8566-8583 (2011).</li><li>Xu, Q., Rioux, R. M., Dickey, M. D., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoskiving:+A+new+method+to+produce+arrays+of+nanostructures.">Nanoskiving: A new method to produce arrays of nanostructures.</a> Acc. Chem. Res. 41 (12), 1566-1577 (2008).</li><li>Xu, Q., Rioux, R. M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+complex+metallic+nanostructures+by+nanoskiving.">Fabrication of complex metallic nanostructures by nanoskiving.</a> ACS Nano. 1 (3), 215-227 (2007).</li><li>Reed, M. A., Zhou, C., Muller, C. J., Burgin, T. P., Tour, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conductance+of+a+molecular+junction.">Conductance of a molecular junction.</a> Science. 278 (5336), 252-254 (1997).</li><li>Chen, W., Ahmed, H., Nakazoto, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coulomb+blockade+at+77+k+in+nanoscale+metallic+islands+in+a+lateral+nanostructure.">Coulomb blockade at 77 k in nanoscale metallic islands in a lateral nanostructure.</a> Appl. Phys. Let. 66 (24), 3383-3384 (1995).</li><li>Morpurgo, A. F., Marcus, C. M., Robinson, D. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+fabrication+of+metallic+electrodes+with+atomic+separation.">Controlled fabrication of metallic electrodes with atomic separation.</a> Appl. Phys. Let. 74 (14), 2084-2086 (1999).</li><li>Paska, Y., Haick, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+cross-linking+changes+within+a+self-assembled+monolayer+in+a+nanogap+junction:+A+tool+for+investigating+the+intermolecular+electronic+coupling.">Systematic cross-linking changes within a self-assembled monolayer in a nanogap junction: A tool for investigating the intermolecular electronic coupling.</a> J. Am. Chem. Soc. 132 (6), 1774-1775 (2010).</li><li>Park, J., Pasupathy, A. N., Goldsmith, J. I., Chang, C., Yaish, Y., Petta, J. R., Rinkoski, M., Sethna, J. P., Abruna, H. D., McEuen, P. L., Ralph, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coulomb+blockade+and+the+kondo+effect+in+single-atom+transistors.">Coulomb blockade and the kondo effect in single-atom transistors.</a> Nature. 417 (6890), 722-725 (2002).</li><li>Nagase, T., Kubota, T., Mashiko, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+nano-gap+electrodes+for+measuring+electrical+properties+of+organic+molecules+using+a+focused+ion+beam.">Fabrication of nano-gap electrodes for measuring electrical properties of organic molecules using a focused ion beam.</a> Thin Solid Films. 438-439, 374-377 (2003).</li><li>Kubatkin, S., Danilov, A., Hjort, M., Cornil, J., Br&#233;das, J. -. L., Stuhr-Hansen, N., Hedeg&#229;rd, P., Bj&#248;rnholm, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Electron+Transistor+of+a+Single+Organic+Molecule+with+Access+to+Several+Redox+States.">Single-Electron Transistor of a Single Organic Molecule with Access to Several Redox States.</a> Nature. 425 (6959), 698-701 (2003).</li><li>Notargiacomo, A., Foglietti, V., Cianci, E., Capellini, G., Adami, M., Faraci, P., Evangelisti, F., Nicolini, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+force+microscopy+lithography+as+a+nanodevice+development+technique.">Atomic force microscopy lithography as a nanodevice development technique.</a> Nanotechnology. 10 (4), 458-463 (1999).</li><li>Qin, L., Park, S., Huang, L., Mirkin, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-wire+lithography.">On-wire lithography.</a> Science. 309 (5731), 113-115 (2005).</li><li>Hatzor, A., Weiss, P. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+rulers+for+scaling+down+nanostructures.">Molecular rulers for scaling down nanostructures.</a> Science. 291 (5506), 1019-1020 (2001).</li><li>Pourhossein, P., Chiechi, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Directly+addressable+sub-3+nm+gold+nano-gaps+fabricated+by+nanoskiving+using+self-assembled+monolayers+as+templates.">Directly addressable sub-3 nm gold nano-gaps fabricated by nanoskiving using self-assembled monolayers as templates.</a> ACS Nano. 6, 5566-5573 (2012).</li><li>Lipomi, D. J., Ilievski, F., Wiley, B. J., Deotare, P. B., Lon&#269;ar, M., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+fabrication+and+magnetic+positioning+of+metallic+and+polymeric+nanowires+embedded+in+thin+epoxy+slabs.">Integrated fabrication and magnetic positioning of metallic and polymeric nanowires embedded in thin epoxy slabs.</a> ACS Nano. 3 (10), 3315-3325 (2009).</li><li>Mays, R. L., Pourhossein, P., Savithri, D., Genzer, J., Chiechi, R. C., Dickey, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thiol-containing+polymeric+embedding+materials+for+nanoskiving.">Thiol-containing polymeric embedding materials for nanoskiving.</a> Journal of Materials Chemistry C. , (2013).</li><li>Thuo, M. M., Reus, W. F., Nijhuis, C. A., Barber, J. R., Kim, C., Schulz, M. D., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Odd-even+effects+in+charge+transport+across+self-assembled+monolayers.">Odd-even effects in charge transport across self-assembled monolayers.</a> J. Am. Chem. Soc. 133 (9), 2962-2975 (2011).</li><li>Song, H., Kim, Y., Jeong, H., Reed, M. A., Lee, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Coherent+Tunneling+Transport+in+Molecular+Junctions.">Coherent Tunneling Transport in Molecular Junctions.</a> J. Phys. Chem. C. 114 (48), 20431-20435 (2010).</li><li>Wang, W. Y., Lee, T., Reed, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+Electron+Conduction+in+Self-Assembled+Alkanethiol+Monolayer+Devices.">Mechanism of Electron Conduction in Self-Assembled Alkanethiol Monolayer Devices.</a> Phys. Rev. B. 68 (3), 035416 (2003).</li><li>Weiss, E. A., Chiechi, R. C., Kaufman, G. K., Kriebel, J. K., Li, Z., Duati, M., Rampi, M. A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+defects+on+the+electrical+characteristics+of+Mercury-Drop+junctions:+Self-Assembled+monolayers+of+n-+Alkanethiolates+on+rough+and+smooth.">Influence of defects on the electrical characteristics of Mercury-Drop junctions: Self-Assembled monolayers of n- Alkanethiolates on rough and smooth.</a> 129 (14), 4336-4349 (2007).</li></ol>

В данной работе мы показали, изготовление конструкций с использованием нанометрических зазоров nanoskiving. Это экспериментально простой способ делает возможным получение наноструктур в размере около одного второго, с контролем всех трех измерениях. Разрыв размер определяется путем вклю...

Эта статья описывает изготовление электрически адресно, высокое удлинение нанопроводов золота разделенные интервалами одного нанометра использованием вакуумного хранения алюминия и серебра как жертвенный прослоек для шва&gt; 5 нм и самоорганизующихся монослоев (ЗРК) из alkanedithiols для зазоров размером до 1,7 нм. Мы изготовлены эти наноструктуры без чистой комнаты или любой фотолитографическая процессов путем разделения на секции сэндвич-структуры золото, разделенных жертвенный прокладка использованием ультрамикротоме, форма кромки литографии известный как nanoskiving. 1-3 Данный способ представляет собой комбинацию осаждения тонких металлических фильмы и секционирования использованием ультрамикротоме. Основным шагом в nanoskiving нарезка тонких срезов с ультрамикротоме оснащен алмазного ножа, который прикреплен к лодке, полной воды для производства плит, тонкие, как ~ 30 нм. Ультрамикротомов широко используются для получения тонких образцов для изображений с оптическим или выбратьРон микроскопии и многие из наиболее опыт практиков ultramicrotomy приходят из биологического или медицинского образования. Есть несколько способов изготовления нанометрических зазоров, включая механические соединения перерыва, 4 электронно-лучевой литографии 5, электрохимических покрытий, 6, 7 электромиграцию, 8 целенаправленной лучевой литографии ионная, 9 тени испарения, 10 сканирующей зондовой и атомно-силовой микроскопии, 11 на-проводной литографии , 12 и молекулярной правителей. 13 Все эти методы имеют свои особенности и приложений, но производство и решении нанометрических зазоров как в Полезные телефоны с точным контролем над размерами разрыв остается проблемой. Кроме того, эти методы имеют высокие эксплуатационные расходы, они ограничены к классу материалов, которые могут выживать травления и ограничены в разрешение. Nanoskiving позволяет быстро изготовлении электрически адресацией нанопроволок spacinGS одного нанометра на настольные. Мы заинтересованы в быстрое прототипирование наноструктур для молекулярной электроники, для которых нано-электродов изготовлены не требуют специализированных или трудоемких методов; 14 раз в блок выполнен, он может производить сотни тысяч наноструктур (серийно) на спроса. Однако, этот метод не ограничивается SAMs или молекулярной электроники и является общим способом получения зазор между двумя наноструктур. В данной работе использовать серебро, алюминий и ЗРК как временные слои, чтобы произвести зазоров различных размеров между золотом нанопроводов, но эта методика не ограничивается этими материалами (или в металлической нанопроволоки). Провода пик-н-место и совместимы с магнитным выравниванием, таким образом, они могут быть размещены на произвольных подложках. 15 Другой сильной nanoskiving том, что она позволяет контролировать всех трех измерениях. Размеры образцов определяются топографию подложки (X)толщины осажденной пленки (Y) и толщины сляба производства ультрамикротоме (Z). 1 приведена процедура, используемая для получения нанопроводов с определенным интервалом. Золото функций (1-2 мм в длину) оседают на испарение через маску тефлон на кремниевую подложку. Epofix (электронная микроскопия наук) эпоксидных форполимера выливают на всей пластине, охватывающий золото особенностей, когда эпоксидная смола затвердеет, эпоксидные отделена от пластины (т.е. через шаблон зачистки), золото особенности остаются приклеен к эпоксидной . Для металлических временные слои, алюминий или серебро выпаривали с желаемой толщины через маску тефлон со смещением 200 - 500 мкм на золото особенности. Для получения суб-5 пробелов нм SAM образуется путем погружения золото функций в 1 мМ этанольным раствором соответствующего дитиола ночь. Второй набор золото (или другого металла) осаждают путем размещения маски тефлон теньпервый слой золота функций (покрытый серебро, алюминий или SAM) со смещением 200 - 500 мкм по отношению к первому испарения. Это смещение будет в конечном итоге определить длинный размер зазора, и она может быть точно измерено с помощью микро-линейки до встраивания всей структуры в эпоксидных для секционирования. Затем вся конструкция встроена в блок эпоксидной которая затем может быть готова для секционирования с ультрамикротоме. Образец рукой удерживает подготовленной блок, как нож алмаз продвигается к его контролируемом шагов, которые определяют толщину плиты. Полученное раздел плавает на воде в лодке.

<table border="1">
<tbody>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Reagent/Material</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Epofix epoxy resin </td>
 <td> Electron Microscopy </td>
 <td> 1232 </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td> Sciences </td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Gold </td>
 <td> Schone Edelmetaal B.V</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Aluminum </td>
 <td> Umicore Materials AG </td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Silver </td>
 <td> Umicore Materials AG </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>(tridecafluoro-1,1,2,2, </td>
 <td> ABCR GmbH co.KG</td>
 <td> 78560-45-9 </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>-tetrahydrooctyl) </td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>trichlorosilane </td>
 <td></td>
 <td> </td>
 <td> </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>,12-dodecanedithiol </td>
 <td> Home-synthesised </td>
 <td> </td>
 <td>According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>,14-tetradecanedithiol </td>
 <td> synthesized in house </td>
 <td> </td>
 <td> According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>,16-hexadecanedithiol </td>
 <td> synthesized in house </td>
 <td> </td>
 <td>According to: Akkerman et. al., Nature. 441, 69-72 (2006)</td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Equipment</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Thermal deposition system </td>
 <td> home-built </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Ultramicrotome </td>
 <td> Leica Microsystems </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dimanod knife ultra 35 </td>
 <td> Diatome </td>
 <td> DU3540</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Dimanod knife ultra 45 </td>
 <td> Scimed GMBH </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Scanning electron microscope </td>
 <td> JOEL </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Source meter </td>
 <td> Keithley </td>
 <td> </td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td></td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Table 1. Tables of Specific Reagents and Equipment.</td>
 </tr>
 </tbody>
</table>

fabricating nanogaps by nanoskiving

Есть несколько способов изготовления нанометрических зазоров с контролируемым расстояния, но точный контроль над субнанометровым расстояние между двумя электродами и их генерации в практических количествах-прежнему сложным. Подготовка нанометрических зазоров электродов использованием nanoskiving, которая является одной из форм краю литография, это быстрый, простой и мощный метод. Этот способ полностью механический процесс, который не включает в себя фото-или электронно-лучевой литографии и шаги не требует специального оборудования или инфраструктуры, такой как чистые номера. Nanoskiving используется для изготовления электрически адресуемого нанометрических зазоров с контролем всех трех измерениях; наименьший размер этих структур определяется толщина удаляемого слоя (Al или Ag) или самоорганизующихся монослоев. Эти провода можно вручную позиционируется транспортировки их на капли воды и непосредственно электрически адресацией; не дальше, литографии не требуется подключить их кэлектрометра.

Мы подготовили нанометрических зазоров структур путем включения двух металлических жертвенных слоев в качестве спейсера: алюминий и серебро. Мы травлению этих слоев, чтобы получить зазоры желаемой толщины. Как описано в разделе протокола, после секционирования мы подвержены структу?...

Watch this Scientific Journal Video about Fabricating Nanogaps by Nanoskiving at JoVE.com

Fabricating Nanogaps by Nanoskiving

Изготовление электрически адресно, высокое удлинение (&gt; 1000:1) металлические нанопроволоки разделенные интервалами одного нанометра, используя либо жертвенных слоев алюминия и серебра или самоорганизующихся монослоев в качестве шаблонов описана. Эти нанометрических зазоров структуры изготавливаются без чистой комнаты или любой фотографии или электронно-лучевым литографических процессов форма края литографии известного как nanoskiving.

Изготовление нанометрических зазоров по Nanoskiving

There are several methods of fabricating nanogaps with controlled spacings, but the precise control over the sub-nanometer spacing between two ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Anticancer Metal Complexes: Synthesis and Cytotoxicity Evaluation by the MTT Assay

Противоопухолевые комплексы металлов: синтез и цитотоксичности оценка по методу МТТ-анализ

Titanium (IV) and vanadium (V) complexes are highly potent anticancer agents. A challenge in their synthesis refers to their hydrolytic instability; ...

Submillisecond Conformational Changes in Proteins Resolved by Photothermal Beam Deflection

Submillisecond конформационные изменения в белках решены фототермического отклонения луча

Photothermal beam deflection together with photo-acoustic calorimetry and thermal grating belongs to the family of photothermal methods that monitor the ...

Unraveling Entropic Rate Acceleration Induced by Solvent Dynamics in Membrane Enzymes

Раскрытие Энтропическое Оценить ускорение, растворителем Dynamics в мембранных ферментов

Enzyme catalysis evolved in an aqueous environment. The influence of solvent dynamics on catalysis is, however, currently poorly understood and usually ...

Sulfate Separation by Selective Crystallization with a Bis-iminoguanidinium Ligand

Сульфат Разделение селективной кристаллизацией с Бис-iminoguanidinium-лигандом

A simple and effective method for selective sulfate separation from aqueous solutions by crystallization with a bis-guanidinium ligand, ...

DNA-magnetic Particle Binding Analysis by Dynamic and Electrophoretic Light Scattering

ДНК-магнитопорошковый обязательного анализа динамических и электрофоретической рассеяние света

Isolation of DNA using magnetic particles is a field of high importance in biotechnology and molecular biology research. This protocol describes the ...

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

Rapid Nanoprobe Signal Enhancement by In Situ Gold Nanoparticle Synthesis

Быстрый Nanoprobe сигнала повышение синтеза наночастиц золота в Situ

The use of nanoprobes such as gold, silver, silica or iron-oxide nanoparticles as detection reagents in bioanalytical assays can enable high sensitivity ...

Fabricating High-viscosity Droplets using Microfluidic Capillary Device with Phase-inversion Co-flow Structure

Изготовления капель высокой вязкости, используя Microfluidic капиллярного устройства с фазы инверсии потока со структурой

The generation of monodisperse droplets with high viscosity has always been a challenge in droplet microfluidics. Here, we demonstrate a phase-inversion ...

A Rhodopsin Transport Assay by High-Content Imaging Analysis

Родопсин транспорта пробирного анализа изображений высоким содержанием

Rhodopsin misfolding mutations lead to rod photoreceptor death that is manifested as autosomal dominant retinitis pigmentosa (RP), a progressive blinding ...

Photodeposition of Pd onto Colloidal Au Nanorods by Surface Plasmon Excitation

Фотодепозиция Pd на коллоидные Au Nanorods по поверхности Плазмон Возбуждение

A protocol is described to photocatalytically guide Pd deposition onto Au nanorods (AuNR) using surface plasmon resonance (SPR). Excited plasmonic hot ...

Obtention of Giant Unilamellar Hybrid Vesicles by Electroformation and Measurement of their Mechanical Properties by Micropipette Aspiration

Обслушание гигантских unilamellar гибридных пузырьков электроформации и измерения их механических свойств Micropipette аспирации

Giant vesicles obtained from phospholipids and copolymers can be exploited in different applications: controlled and targeted drug delivery, biomolecular ...