Окрепилов В. - Стандартизация и метрология в нанотехнологиях (1027504), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Эйглера выложили в 1989 году на монокристалле никеля из 35 атомов ксенона [59]. В эти же годы американские ученые Сканируюисий Р Смэйли и В. Курл и английский ученый туннел»ный микроскоп 28 Т. Крото сообщили об открытии фуллерена. Значимость этого открытия подчеркнута присуждением им в 1996 году Нобелевской премии по физике. Фуллерен — полая часпща, похожая на оболочку футбольного мяча, состоящая из 20 шестиугольных циклов и 12 пятиугольных, с общим количеством атомов углерода 60.
Это знаФу иерея ковая фигура для нанотехнологий. В текстах фуллерен обозначается символом С60. В 1991 году японский профессор Сумио Идзима, сотрудник компании )ч(ЕС, первым в мире использовал фуллерены для создания — углеродных трубок (нанотрубок) диаметром 0,8 нм. В 2000 году администрация США поддержала создание Национальной инициативы в области нанотехнологии. Нано- технологические исследования получили государственное финансирование. Тогда из федерального бюджета было выделено $500 млн. Госстандарт России 5 марта 2001 года создал новый технический комитет по стандартизации ТК 441 «Наукоемкие технологии», деятельность которого направлена на разработку национальных стандартов в области нанотехнологий.
Существенный импульс развитию нанотехнологий дало развитие интегральной полупроводниковой микроэлектроники [70]. Естественное стремление к повышению уровня интеграции за счет уменьшения размеров активных элементов, размещаемых на кристалле, стимулировало развитие технологических процессов, оперирующих со структурными объектами, размеры которых постепенно уменьшались от 10 мкм до 100 нм. Первыми же нанообъектами, которые с середины прошлого веканачалиактивноиспользоватьсявтехнологическихпроцессах, стали тонкие пленки (слои) толщиной менее 100 нм. Применение нанослоев из различных материалов в ряде технических устройств позволило значительно улучшить их потребительские характеристики. Например, формируемые в высоком вакууме нанослои из щелочных металлов позволили создать фотокатоды, которые до сих пор широко применяются в различных фотоприемных устройствах (фотоэлектронные умножители, электронно- оптические преобразователи и т.
д.). Обобщая вышеприведенные данные, можно констатировать, что история нанотехнологий насчитывает уже несколько тысячелетий (табл. 2). Таблица 2 Краткая история иаиотехиологий Событие Год 400 г. до и.э 1 век и.з. 1П век и.э. 1«' век и.э. 1бб! г.
1ВВЗ г. шмс 1930-е гг. 1947 г. 1954-55 гг. Средиеве- ковье (сер, у— сер. Х)г11 вв.) Древнегреческий философ Демокрит впервые описал слово «атом» Испольэоваиие иаиоматериала при производстве фарфора в древнем Китае Дамасские клинки делались из индийской стали, при производстве которой применялись углеродиые иаиоструктуры, подобиые современным. Использование иаиочастиц золота и серебра при производстве стекла в Древнем Риме. Использование иаиочастиц металла при изготовлении витражея в Западной Европе. Химик Роберт Бойль впервые употребил слово «кластер». Джордж Истмеи (США) впервые изготовил фотопленку Немецкие физики М, Киолл и Э, Руска создали электронный микроскоп, позволяющий исследовать иаиообъекты Исследования ученых Ленинградского физико-технического института под руководством А.Ф,Иоффе в области полупрово- дииков Нобелевские лауреаты Д.
Бардии и У. Браттейи построили первые работающие траизисторм Нобелевские лауреаты Ч. Тауке, Н.Г. Басов, А.Н. Прохоров открыли принцип генерации и усиления электромагиитиых воли и иа его основе совместио создали первый квантовый генератор— махер 30 31 Продолжение слаб». 2 Продолжение глабл. 2 Год Событие Год Соб Применение нанотехнологий со стью. Исследования академиков В Дерягина в области физикохимии ного транзистора 1950-60-е 1989 г.
1958 г. 1959 г. 1991 г. 1963 г. 1966 г. Учреждение Фейнмановской премии 1993 с 1995 г, 1967 г. 1969- 1970 гг. 1998 с 1974 г. 1999 г. 2000 г. 1981 г, 1983 г. 2001 г. 1986 г. 33 32 Д. Килби создал первую интегральную схему из кремния (чип) Лекция Ричарда Фейнмана на тему «Там внизу много места: приглашение шагнуть в новую область физики» Ж.И. Алферовым предложен принцип гетеролазера Р Янг предложил идею пьеэодвигателей, которые в настоящее время обеспечивают позиционирование и перемещение подложки под острием туннельного зонда сканирующего туннельного микроскопа и нанотехнологического оборудования с точность ю до 0,1-0,01 А Открытие Ж.И.
Алферовым первых идеальных гетероструктур А)баАэ Сотрудник американской компании «ВеБ» А. Чо разработал теоретические основы молекулярной эпитаксии Профессор Норио Танигучи впервые употребил слово <нанотехнология» Вторая Разработка Ж.И. Алферовым технологии создания высокоэфполовина фективных, радиационностойких солнечных элементов 1970-х гг. Создание немецкими физиками Г. Биннигом и Г. Рорером сканирующего туннельного микроскопа, способного регистрировать отдельные атомы Получение группой отечественных ученых полукристаллов никеля путем прессования ультрадисперсных порошков (это одна из первых работ по консолидированному нанокристаллическому никелю) Выход книги Эрика Дрекслера «Машины созидания: грядет эра нанотехнологий», Изобретение Г. Биннигом и К.
Гербером (США) сканирующего атомно-силового микроскопа (применяется для снятия профиля поверхности и для изменения ее рельефа, а также для манипулирования микроскопическими объектами на поверхности) Создание первого наноиэделия — название фирмы 1ВМ, выложенное атомами ксенона на монокристалле никеля под руководством Д. Зйглера. В г. Зеленограде — центре российской микроэлектроники создана компания НТ-МДТ («Мо!есп1аг апд ТооЬ (ог Капо Те«Ьпо1обу») по выпуску приборов для работы в нанодиапазоне Открытие фуллерена (Р Смзйли, В.
Курл, Х. Котто). Впервые обнаружены углеродные нанотрубки (С. Идзима, Япония). За несколько месяцев до открытия они были предсказаны российским физиком Л, Чернозатонским и американцем Дж. Ми- нитмиром Сотрудники Научно-исследовательского физико-химического института им. Л.Я. Карпова разработали нанокомпозитный датчик, выявляющий различные вещества в атмосфере Создание голландским физиком С, Деккером транзистора на основе нанотехнологий Исследователями Корнеллского университета (США) построена интегрированная биоНЭМС (НЭМС вЂ” наноэлектромеханическая система) Р. Магерле (Германия) предложил технологию нанотомографии — создание трехмерной картины внутреннего строения вещества с разрешением!00 нм.
В США принята Программа «Национальная нанотехнологическая инициатива». На заседании Совета Министров ЕС в Лиссабоне принято обращение к Еврокомиссии об образовании европейского научного пространства Создание в РФ технического комитета по стандартизации ТК 441 <Наукоемкие технологии».
Начало разработки российских стандартов в области нанотехнологий, в том числе на методики поверки и калибровки микроскопов, используемыхдля этих целей Продолясение табл. 2 Окончание таба. 2 Событие Событие Год 2008 г. гсйц с ю с ц~йсцс ййцй й- «сс м сс йсцсцсй й 35 С Декор объединил нанотрубку с ДНК, получив единый механизм.
В ЕС поставлена задача к концу первого десятилетия Х)П века направлять на финансирование научных разработок не менее 3 ЗЬ ВВП Европы. В России в ходе реализации подпрограммы «Электроника» объявлен дополнительный конкурс проектов по разделу «Микрон наносистемная техника» В ряде российских вузов открыты специальности «Нанотехнологии в электронике» и «Наноматериалы». В Российской академии наук создана секция нанотехнологий. Японское правительство совместно с группой частных промышленных корпораций учредило Совет по развитию нанотехнологий в промышленных целях Утверждена Концепция развития в РФ работ в области нанотехнологий на период до 2010 года. В списке приоритетов Федеральной целевой научно-технической программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 гады» появилось направление «Индустрия наносистем и материалы». Начат выпуск Российского ж нала «Нанотехника» В рамках Международной организации по стандартизации (18О) создан технический комитет ТК 229 «Нанотехнологии».