Физико-технологические основы создания функциональных элементов наноэлектроники на основе квазиодномерных проводников тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, доктор технических наук Бобринецкий, Иван Иванович

• Бобринецкий, Иван Иванович
• доктор технических наук
• 2010

Оглавление диссертации доктор технических наук Бобринецкий, Иван Иванович

Введение.

Глава 1. Планарные квазиодномерные проводники.

1.1. Основные направления в нанотехнологии планарных квазиодномерных проводников.

1.1.1. Квантование проводимости одномерных структур.

1.1.2. Формирование квазиодномерных проводников.

1.2. Основные методы создания планарных наноструктур.

1.2.1. Электронно-лучевая литография.

1.2.2. Ионно-лучевая литография.'.

1.2.3. Нетрадиционные методы литографии высокого разрешения.

1.2.3.1. Развитие методов создания ^одномерных структур с использованием атомно-силовой микроскопии.

1.2.3.2. Локальное анодное окисление поверхностей.

1.3. Углеродные нанотрубки — развитие нанопроводной элементной базы.

1.3.1. Основные параметры, характеризующие свойства нанотрубок.

1.3.1.1. Структура графита.'.

1.3.1.2. Угол хиральности и диаметр нанотрубок.

1.3.2. Электронная структура нанотрубок.

1.4. Методы получения углеродных наноструктур.

1.4.1. Термическое разложение графита в дуговом разряде.

1.4.2. Химическое осаждение из газовой фазы.

1.4.3. Метод лазерного испарения.

1.4.4. Холодная деструкция графита.

1.5. Применения углеродных низкоразмерных структур в приборах электроники.

1.5.1. Эмиттеры из углеродных нанотрубок.

1.5.2. Элементы цифровой электроники на основе нанотрубок.

1.5.3. Применение углеродных нанотрубок в качестве элементов сенсорных систем.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Физико-технические основы формирования пленарных элементов наноэлектроники в ультратонких проводящих пленках.

2.1. Критерии к формированию ультратонких проводящих пленок на диэлектрических подложках.

2.1.1. Нанесение пленок нанометровых толщин как процесс формирования двумерных проводящих систем.

2.1.2. Исходные характеристики анодно-окисляемых металлических пленок.

2.2. Зондовые методы формирования наноструктур в тонких пленках.

2.2.1. Методы и средства атомно-силовой литографии.

2.2.2. Модель локального анодного окисления с учетом протекания переменного тока в диэлектрике.

2.2.3. Влияние( взаимодействия острия иглы атомно-силового микроскопа с поверхностью исследуемого объекта на процесс локального окисления.'.

2.2.4. Влияния адсорбата воздуха на процесс окисления.

2.2.4.1. Роль поверхности при измерении толщины адсорбата воздуха.

2.2.4.2. Влияние электростатического взаимодействия в системе кантилевер — адсорбат - металлическая пленка.

2.3. Локальное окисление проводящих пленок.

2.3.1. Локальное анодное окисление в условиях контролируемой влажности окружающей среды.

2.3.2. Особенности окисление тонких пленок металлов с несколькими степенями окисления.

2.4. Установка формирования наноструктур в проводящих пленках методом локального анодного окисления.

2.4.1. Устройство держателя образца.

2.4.2. Интерфейс для обработки вольтамперных характеристик.

2.5. Формирование наноструктур с использованием локального анодного окисления тонких пленок.

2.5.1. Технологический маршрут изготовления исследуемых наноструктур.

2.5.2. Создание квазиодномерного проводника методом локального анодного окисления.

2.5.3. Развитие методов создания квантово-размерных наноконтактов на основе локального окисления,

1 индуцированного током.

2.5.4. Размерные эффекты в квазиодномерных сужениях, созданных в тонких аморфных плёнках.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Планарные структуры наноэлектроники на основе тонких проводящих пленок и их электрофизические характеристики.

3.1. Двухэлектродные планарные элементы наноэлектроники.

3.1.1. Особенности проводимости наноструктур, сформированных в металлических пленках.

3.1.2. Влияние температуры внешней среды и температурная стабилизация планарных структур.

3.1.3. Макеты двухэлектродных элементов на основе квазиодномерных проводников.

3.1.4. Определение характерной величины сечения квазиодномерного проводника.

3.2. Трёхэлектродные планарные элементы наноэлектроники.

3.2.1.' Разработка матричного кристалла для создания планарных активных элементов наноэлектроники.

3.2.2. Теоретические оценки полевого эффекта на основе пленок тугоплавких металлов.

3.2.3. Особенности реализации полевого управления квазиодномерным каналом на основе танталовых пленок.

3.2.4. Изменение проводимости квазиодномерных металлических проводов поперечным электрическим полем.

3.2.5. Вольтамперные характеристики квазиодномерного 1 провода островкового типа.

3.3. Модуляция проводимости квазиодномерного канала на основе углеродных пленок.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Методы формирования Наноструктур на основе углеродных напотрубок и их контроля в СЗМ.

4.1. Методы позиционирования углеродных нанотрубок на поверхности.„•.

4.1.1. Осаждение нанотрубок из коллоидных растворов.

4.1.1.1. Осаждение нанотрубок из растворов спиртов.

4.1.1.2. Осаждение нанотрубок из растворов поверхностно-активных веществ.

4.1.2. Зондовая интеграция нанотрубок на электродах.

4.1.3. Электрокинетический метод интеграции нанотрубок.

4.1.3.1. Углеродная нанотрубка в электрическом поле.

4.1.3.2. Электрокинетическая интеграция нанотрубок в межэлектродное пространство.

4.1.3.3. Особенности высаживания углеродных нанотрубок при электрофорезе в постоянном поле.

4.1.3.4. Электрофоретическая очистка от примесей и сепарирование углеродных нанотрубок.

4.2. Визуализация углеродных нанотрубок с использованием методов атомно-силовой микроскопии.

4.2.1. Параметры работы АСМ при визуализации нанотрубок на подложках

4.2.2. Деформация нанотрубок на подложках.

4.2.3. Влияние взаимодействия иглы АСМ с нанотрубкой на размеры наблюдаемых нанообъектов.

4.2.4. Развитие бесконтактной емкостной микроскопии для исследования проводящих нанообъектов на диэлектрических подложках.

4.2.4.1. Бесконтактная емкостная методика сканирующей зондовой микроскопии в атмосфере воздуха.

4.2.4.2. Моделирование микроскопии индуцированного электрического поля в приближении точечного потенциала.

4.2.4.3. Апробация методики на тестовых проводящих и диэлектрических объектах.

4.2.4.4. Применение микроскопии индуцированного электрического поля для неразрушающего контроля нанотрубок в электрических схемах.

4.3. Углеродные наноструктуры, полученные при холодной десгрукции графита: визуализация и особенности структуры.

4.3.1. Атомно-силовая микроскопия наноструктур.

4.3.2. Сканирующая туннельная микроскопия наноструктур.

4.3.2.1. Методологический аппарат изучения электрофизических свойств углеродных нанотрубок методами сканирующей туннельной микроскопии.

4.3.2.2. Исследование отдельных углеродных нанотрубок в СТМ.

4.3.2.3. Исследование хиральности для различных материалов углеродных нанотрубок.!.

4.4. Тестовая структура на основе углеродных нанотрубок для оценки параметров поверхности зондов сканирующих зопдовых микроскопов.

4.4.1. Особенности визуализации нанотрубок кантилеверами с алмазоподобным углеродным покрытием.'.

4.4.2. Визуализация нанотрубок вольфрамовыми зондами АСМ с пьезоэлектрическим преобразователем.

4.4.3. Модель взаимодействие острия СТМ зонда с поверхностью углеродной нанотрубки.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Разработка конструктивных основ создания изделий наноэлектроники на основе углеродных нанотрубок.:.1.

5.1. Базисный технологический маршрут формирования кристалла для интеграции углеродных нанотрубок.

5.2. Схемы измерения электрических свойств нанотрубок.

5.3. Электрические характеристики структур на основе нанотрубок

5.3.1. Проводимость планарных структур на основе нанотрубок при комнатной температуре в малых и средних полях .■.

5.3.2. Формирование полупроводникового канала проводимости в пучках однослойных углеродных нанотрубок.

5.3.2.1. Атомная структура пучков углеродных нанотрубок.

5.3.2.2. Удаление нанотрубок металлического типа из канала проводимости.'.

5.3.3. Полевой эффект в структурах на основе углеродных нанотрубок

5.4. Реализация активных элементов электроники на основе углеродных нанотрубок.

5.4.1. Параметры макета транзистора на основе пучка | нанотрубок с преобладающим полупроводниковым каналом проводимости.'.

5.4.2. Низкочастотный полевой эффект в транзисторах на основе углеродных нанотрубок.

5.4.3. Логические ключи на основе сеток пучков однослойных углеродных нанотрубок.

5.4.3.1. Реализация инвертора с линейной нагрузкой на основе внешнего резистора.•.1.

5.4.3.2. Реализация инвертора с нелинейной нагрузкой на основе двух интегрированных ОСНТ ^транзисторов/?-типа.

5.5. Методы улучшения и стабилизации контакта нанотрубка / металл.

5.5.1. Токовая активация миграции атомов в интерфейсной фазе золото / нанотрубка.

5.5.2. Формирование углеродных контактов в качестве

1 ' I токоподводящих электродов.

5.5.3. Выбор диэлектрического покрытия структур на основе пучков углеродных нанотрубок и исследование радиационных свойств.

5.6. Механизмы токового транспорта в структурах на основе нанотрубок.

5.6.1. Формирование контакта между металлом и нанотрубкой.

5.6.2. Изгиб нанотрубок на контактах.

5.6.3. Одномодовый транспорт в полевом транзисторе 1 с барьером Шоггки на основе углеродных нанотрубок.

Выводы по главе 5.

Глава 6. Углеродные нанотрубки в функциональных приборах наноэлектроники.>.

6.1. Факторы окружающей среды, воздействующие на функциональные приборы на основе углеродных нанотрубок.

6.1.1. Влияние температуры на электрические свойства структур на основе углеродных нанотрубок.

6.1.1.1. Структуры на(основе многослойных углеродных нанотрубок.

6.1.1.2. Структуры на основе сеток однослойных углеродных нанотрубок.

6.1.1.3. Структуры на основе нанотрубок полупроводникового типа.

6.1.2. Изменение электрических характеристик структур на основе углеродных нанотрубок при контролируемом изменении влажности воздуха.

6.1.2.1. Исследование транспортных свойств пучка ОСУНТ в среде с контролируемой влажностью.

6.1.2.2. Особенности транспортных свойств структур на основе сеток углеродных нанотрубок, высаженных из ПАВ и методом электрофореза.

6.2.Разработка сенсорных структур на основе углеродных нанотрубок и исследование их.характёристик в различных химически активных средах.

6.2.1.Чувствительность структур на основе сеток пучков углеродных нанотрубок к изменению концентрации аммиака в атмосфере.1.

6.2.1.1. Исследование особенностей чувствительности структур на основе нанотрубок к изменению концентрации аммиака в атмосфере.

6.2.1.2. Механизмы чувствительности структур на основе нанотрубок к изменению концентрации аммиака в атмосфере.

6.2.2. Структуры на основе углеродных нанотрубок в атмосфере паров спиртов.

6.2.2.1. Чувствительность структур на основе углеродных пленок к изменению концентрации паров этанола и 2-пропанола.

6.2.2.2. Особенности проводимости канала ОСНТ-транзистора в парах 2-пропанола.

6.2.3. Химические сенсоры на основе пучков углеродных нанотрубок для обнаружения низких концентраций молекул хлора в атмосфере.

6.2.4. Схема токового согласования для интеграции сенсора в портативные средства мониторинга параметров окружающей среды.

Выводы по главе 6.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-технологические основы создания функциональных элементов наноэлектроники на основе квазиодномерных проводников»

Актуальность диссертационной работы

Нанотехнология как средство манипулирования и модификации вещества на нанометровом или атомарном уровне концептуально обеспечивает эксплуатацию новых свойств традиционных объектов, с которыми она работает. Развитие I нанотехнологии будет связано не столько с отработкой методов и приемов модификации вещества на атомарном уровне, сколько с выявлением новых свойств материалов, позволяющих принципиально изменить подходы к научноI техническому прогрессу во всех областях деятельности человека, что в конечном итоге должно привести к резкому улучшению качества жизни, равно как и к изменению человека, как объекта нанотехнологии. i I

Отправной точкой развития нанотехнологии является возможность организации интерфейса между объектами макромира и объектами наномира на I уровне атомов и молекул. Переломным моментом в данном направлении явилось изобретение сканирующего зондового микроскопа, позволившего не только провести измерения новых свойств материи на атомарном уровне, но и проводить модификацию материи с атомарным разрешением. \

Традиционная кремниевая микроэлектроника вплотную подошла к предельно возможному разрешению оптической литографии. Крупнейшие мировые корпорации, задающие ритм развития рынка электронных компонентов, объявляют о создании прототипа промышленного полевого транзистора с физической длиной затвора 15 нм [1]. Начало 2010 года ознаменовалось выходом на рынок 2010 Intel® Core™ i7 процессора, созданного по технологии 32 нм [2]. Дальнейшие перспективы кремниевой технологии связаны только с уходом в частотный диапазон выше терагерц. Решения данного вопроса приводят разработчиков к предложению новых материалов и технологий.

Промышленность находится в состоянии постоянной погони за уменьшением размеров интегральных схем, благодаря чему увеличивается скорость, уменьшается потребление энергии и себестоимость изготовления одного транзистора. Причем с момента создания первого вакуумного диода, прогресс в технологии постоянно наращивает темп, увеличивая номенклатуру используемых материалов. Если в технологии вакуумных ламп не существовало альтернатив, в кремниевой технологии нашли свое место также другие типы полупроводников (многие полупроводники заняли нишу в фотоэлектронике, термоэлектронике и СВЧ технике), то в данный момент ведутся работы не только по широчайшему спектру материалов (от молекул ДНК до сложных композитных структур сверхпроводников), но и с различными физическими принципами работы созданных на их основе приборов, которые объединяет единственная тенденция -квантовая природа происходящих в них явлений.

В качестве возможных конкурентов традиционной технологии микроэлектроники рассматриваются различные типы приборов на основе квазиодномерных проводников (проводников, диаметр сечения которых составляет несколько нанометров и менее), которые являются следствием уменьшения поперечных размеров, структур. Однако среди квазиодномерных проводников существует дополнительное разделение, основанное на различии технологических приемов и методов их создания, а также принципов работы. Можно выделить четыре вида квазиодномерных проводников: металлические наносужения, нанотрубки, молекулярные провода, проволоки в гетероструктурах, полупроводниковые нанопровода. Каждое из данных направлений имеет свои достоинства и недостатки. В итоге, место традиционной займет та технология, которая, имея более высокие параметры работы, окажется менее ресурсоемкой для массового производства.

Тем не менее, 'развитие индустриальной нанотехнологии на основе новых материалов станет возможным только после скрупулезной отработки методов и технологий получения структур и рабочих элементов в лабораторных условиях. Поэтому необходимость разработки физико-технологического базиса формирования структур на основе нанопроводников, всестороннего изучения параметров функционирования, а также усовершенствования методов зопдовой микроскопии для исследования объектов' наноэлектроники при' решении более широкого круга задач определяет актуальность данной диссертационной работы.

Цель работы и задачи

Целыо диссертационной работы1 являлась разработка физико-технологического базиса создания планарных квазиодномерных структур наноэлектроники и способов формирования функциональных устройств на их основе с использованием групповых методов традиционной микроэлектроники. Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

- выполнить анализ и дать классификацию основных типов квазиодномерных проводниковых элементов с точки зрения их функциональных характеристик и электрофизических свойств;

- предложить и разработать физико-технические основы зондовой технологии формирования планарных квазиодномерных проводников и наноконтактов в тонких металлических и углеродных плёнках;

- исследовать свойства созданных планарных квазиодномерных проводников и наноконтактов в тонких металлических и углеродных плёнках; исследовать особенности транспорта носителей заряда в квазиодномерных проводниках, созданных при локальном анодном окислении тонких проводящих плёнок;

- предложить и разработать технологические основы интеграции углеродных нанотрубок в компоненты схем планарной электроники; разработать и усовершенствовать зондовые методы исследования низкоразмерных струкгур в составе интегральных элементов;

- разработать конструктивные основы создания изделий наноэлектроники на основе углеродных нанотрубок' и их объединений: пучков, сеток, плёнок; I исследовать теоретически и экспериментально функциональные свойства созданных планарных наноэлеменгов;

- реализовать на 'практике разработанные подходы при создании групповыми методами микроэлектроники интегральных сенсорных устройств на основе углеродных нанотрубок; выполнить экспериментальное исследование их функциональных характеристик. I

Объект и методы исследования

Объектами исследований1 являлись структуры в виде варисторов, транзисторов и сенсоров на основе квазиодномерных проводников: металлических наноконтаьсгов и углеродных нанотрубок, а также технологические основы их создания.

Основными методами исследования являются: теоретические модели, оценки и расчеты на основе имеющихся справочных данных, разработка экспериментальных образцов, устройств и приборов, проведение экспериментальных исследований. Электрофизические свойства варисторов и транзисторных структур на основе квазиодномерных проводников были изучены методами атомно-силовой и сканирующей туннельной микроскопии (8о1усг-Р47, №поЕс1иса1ог, ЫТ-МБТ, Россия), методами измерения и анализа статических и динамических электрических характеристик двух- и трёхполюсников (ЬСАБ,

Россия; АКТАКОМ, Россия; ИППП-1/5, ОАО «МНИЛИ», Республика Беларусь).

Влияние радиационных воздействий на созданные структуры были изучены с помощью оригинального имитационного стенда на основе рентгеновского излучателя РЕИС-И (АОЗТ «Светлана-Рентген», Россия). Газочувствительные свойства структур на основе углеродных нанотрубок были изучены с помощью

I I оригинальных экспериментальных установок и шсстнадцатиканального измерителя параметров газовых сенсоров (ОАО «Практик-НЦ», Россия).

Моделирование электростатических взаимодействий зонда атомно-силового микроскопа с поверхностью образца проводилось с использованием метода конечных элементов (ЕЬСиТ, ПК «ТОР», Россия).

Научная новизна работы

Научная новизна работы заключается в создании комплекса физико-технологических процедур формирования планарных структур наноэлектроники на основе квазиодномерных проводников различного состава (металлические, углеродные) и геометрии (наносужения, наноконтакты, нанотрубки), демонстрирующих общие механизмы в поведении электрических характеристик.

1. Предложена и разработана методика формирования планарных квазиодномерных проводников в ультратонких металлических и углеродных пленках с использованием локального анодного окисления и окисления, индуцированного током. Продемонстрировано влияние напряжения, тока, относительной влажности и подложки на процесс формирования )

I ■ 1 нанопр оводников.

2. Экспериментально подтвержден островковый механизм проводимости в 1 квазиодномерных металлических проводниках, основанный на переброске электронов через отдельные участки наносужсния.

3. Проведено теоретическое и экспериментальное доказательство полевого эффекта в квазиодномерных металлических и углеродных проводниках в стандартных условиях, заключающееся в изменении величины туннельного барьера под действием поперечного электрического поля.

4. Предложен электрокинетический метод параллельной интеграции нанотрубок в виде одиночных проводников и сеток с использованием различной конфигурации планарных электродов, созданных групповыми методами микроэлектроники, заключающийся в ориентации и движении нанотрубок вдоль градиента линий, электрического поля, а также перераспределении потенциала при формировании проводящего канала между электродами.

5. Предложен комплекс методов сканирующей зондовой микроскопии для исследования углеродных нанотрубок в составе функциональных элементов наноэлектроники, позволяющий проводить неразрушающее топографироватгае и определение электрических свойств структур. I

6. Установлена зависимость величины потенциального барьера, возникающего в контакте между нанотрубкой и электродом от типа нанотрубок, их количества, внешнего электрического поля и температуры.

7. Предложены конструкции, разработаны технологические процедуры создания I сенсорных структур на основе одиночных углеродных нанотрубок, их пучков, сеток и пленок. Продемонстрировано различие в газочувствительных свойствах сенсорных структур на основе нанотрубок в присутствии газов акцепторного и донорного типа.

8. Выявлен селективный отклик в проводимости к парам органических соединений (спиртов) толстопленочных структур на основе углеродных 1 нанотрубок.

Практическая значимость работы определяется следующими основными результатами:

- разработанный в диссертации научный подход на основе физико-технологического базиса позволяет перейти к формированию новых интегральных структур на основе квазиодномерных проводников с использованием групповых методов микроэлектронной технологии;

- выявленные закономерности проводимости планарных сгруктур на основе материала углеродных нанотрубок могут быть использованы при' дальнейшем развитии теории электронного транспорта в приборах на основе углеродных i нанотрубок.

Внедрены следующие результаты:

1. Разработанные методы формирования тестовых структур на основе i однослойных углеродных нанотрубок, а также методики исследования низкоразмерных структур, позволяющие повысить достоверность изображений низкоразмерных объектов, получаемых в зондовой микроскопии (ЗАО «Нанотехнологии-МДТ», ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», ООО «Холдинг «Золотая формула»»). '

2. Разработанный физико-технологический базис формирования планарных элементов наноэлекгроники на основе низкоразмерных проводящих структур использовался при проведении ряда научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проводимых в МИЭТ, ООО «Наносенсор», а также при подготовке кандидатских диссертаций: «Формирование и электрические свойства планарных элементов на основе металлических и углеродных пленок наноразмерных толщин» (Булатов А.Н., МИЭТ, 2005 г.), «Атомная структура поверхности и сенсорные свойства углеродных нанотрубок» (Строганов A.A.,

МИЭТ, 2007 г.), «Молекулярные проводники в матрице эпоксидиановой i смолы: формирование, исследование, приложения» (Хартов C.B., МИЭТ, 2008 i г.). Практическая значимость данных работ подтверждена соответствующими i актами внедрения. i

3. Результаты диссертационной работы ' внедрены в учебный процесс в Московском государственном институте электронной техники. Разработанные автором технологические основы' формирования планарных элементов наноэлекгроники, а также методики исследования низкоразмерных структур использованы при разработке и модернизации лекционных курсов и лабораторных работ по ряду учебных дисциплин, в том числе: «Основы зондовой микроскопии», «Основы зондовой нанотехнологии», «Вопросы современной физики».

Методы, разработанные и исследованные при выполнении работы, соответствуют «Перечню критических технологий РФ», №7 («Нанотехнологии и наноматериалы»), №11 («Технологии механотроники и создания микр о системной техники»), №12 («Технология мониторинга и прогнозирования состояния атмосферы и гидросферы»), №30 («Технологии создания электронной компонентной базы»).

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Комплекс технологических процедур на основе локального > окисления ультратонких металлических плёнок, позволяющий формировать наноразмерный рельеф и низкоразмерные функциональные проводящие структуры. Основу комплекса составляют:

- физический эффект локального окисления и/или разогрева проводящего I квазиодномерного проводника протекающим током;

- возможность селективного удаления продуктов реакции при окислении ультратонких углеродных плёнок.

2. Метод формирования в ультратонких металлических и углеродных пленках квазиодномерных проводников, обладающих островковым механизмом проводимости. Проведено экспериментальное доказательство переброски электронов через отдельные участки наносужения посредством I автоэлектронной эмиссии и продемонстрировано, что ток может быть определён согласно закону Фаулера - Нордгейма. При этом полевое управление проводимостью в канале квазиодномерного проводника определяется изменением величины туннельного барьера между островками.

3. Результаты комплексного исследования методами сканирующей зондовой микроскопии функциональных характеристик углеродных наногрубок в

1 составе элементов наноэлектроники, в том числе:

18 , I

- неразрушающая визуализация иаиотрубок в составе функциональных структур при наведении в нанотрубках электрического потенциала в двухпроходном режиме работы атомно-силового микроскопа;

- измерение угла хиральности и определение типа проводимости как отдельных углеродных нанотрубок, так и нанотрубок, находящихся в пучках, с использованием методов сканирующей туннельной микроскопии в стандартных условиях, позволяющие определить электрические свойства нанотрубок в составе функциональных элементов.

4. Групповые методы формирования планарных интегральных структур на основе углеродных нанотрубок и их композиций, определяющие технологические 1 процедуры создания функциональных структур па основе квазиодномерных I проводников и позволяющие исследовать функциональные характеристики ' элементов наноэлектроники на основе нанотрубок (транзисторов, логических вентилей).

5. Результаты комплексного исследования функциональных характеристик наноструктур на основе углеродные нанотрубок в зависимости от способа . интеграции нанотрубок и факторов окружающей среды: 1

- показано, что контакт многослойных нанотрубок и сеток однослойных нанотрубок с золотыми электродами' имеет омический характер при комнатной температуре, тогда как однослойные нанотрубки формируют контакт барьерного типа; продемонстрирована стабильность статических электрических , характеристик структур на основе углеродных нанотрубок при их облучении пучками электронов (дозой 10б рад) и нейтронов (дозой 5-1012 нейтрон/см2).

6. Результаты комплексного ' исследования функциональных характеристик сенсорных структур на основе углеродные нанотрубок. Показано, что:

- увеличение влажности приводит к уменьшению носителей заряда в элементах на основе однослойных нанотрубок; увеличение проводимости структур возможно за счёт формированием дополнительных каналов проводимости при влажности выше 40%;

- взаимодействие молекул газа акцепторного и донорного типа с сенсорной структурой происходит в два этапа: прохождение сквозь слой 1 адсорбата на нанотрубке и физическая сорбция молекул на нанотрубке; ,

- изменение проводимости плёнок нанотрубок (толщиной несколько десятков нанометров) определяется не только изменением концентрации адсорбируемых спиртов, но и характерными параметрами массы и энтальпии испарения молекул газа. I

Личный вклад автора

Концепция диссертации, формулирование цели и постановка решенных в ней задач отражают творческий вклад автора и его точку зрения на рассматриваемую проблему. Основные результаты диссертации, представленные в

разделе «Научная новизна» и вынесенные на защиту, получены лично автором.

Результаты исследований, изложенные в главе 2, были получены при активном участии Корнеева Н.В.; результаты, изложенные в главе 3, получены при активном участии Булатова A.II.; результаты, изложенные в главах 4 и 6. получены при активном участии Строганова A.A.; результаты, изложенные в разделе 2.2.4, получены при активном участии Хартова C.B. Большинство из полученных

1 1 экспериментальных результатов, а также теоретические расчёты были обсуждены с I проф. Неволиным В.К. Исследования радиационных эффектов в элементах наноэлектроники были проведены совместно с проф. Громовым Д.В. (Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»), Во всех совместных работах автор участвовал в постановке задач, разработке методик

1 I исследования и технологических подходов, написании статей, докладов и патентов, а также представлял результаты исследований на научно-технических I конференциях. I

Апробация работы

Большая часть материалов диссертационной работы была получена при > выполнении исследовательских проектов в рамках следующих грантов: Президента РФ для молодых учёных - кандидатов наук Ne МК-1810.2005.8 и № МК-3132.2007.8; Рособразования ГК № П1534, 01200106723, 01980003510; РФФИ №

08-08-08138-з; Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере № 6486р/9120; Роснауки РФ № 02.513.11.3081; МКНТ, №1.1.100.

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, и ее научные положения докладывались на российских и международных конференциях, семинарах и научных сессиях, форумах, выставках: Международная крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», Севастополь, Украина, 2000, 2008; Международная научно-техническая конференция «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники», Таганрог, 2000, 2006; Международная научно-техническая конференция «Электроника и информатика», Зеленоград, 2000, 2002. 2005; Всероссийская научно-техническая конференция «Микро- и наноэлектроника -2001», Звенигород, 2001; всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика», I

Москва, 2001, 2002, 2004; "Nano and giga challenges in microelectronics research|and I opportunities in Russia" symposium and summer school, Moscow, 2002; всероссийская I молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто-и наноэлектронике, Санкт-Петербург, 2002. 2003; II всероссийская научно-техническая дистанционная конференция «Электроника». Москва, 2003; международная конференция «Химия ^вердого тела и современные микро- и нанотехнологии», Кисловодск, 2004, 2007, 2008; Международная конференция «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология», Москва, 2004, 2006; II Russian-Japanese seminar "Perspective technologies, materials and equipments of solid-state electronic components", Moscow, 2004; I France-Russian I

Seminar «New achievements in material science», Nancy, France, 2004; Biennial international workshop "Fullerenes and atomic clusters'', St.-Petersburg, 2005, 2007, 2009; International conference "Micro- and nanoelectronics -2005" ICMNE-2005, Moscow, Zvenigorod, 2005; XV Российский симпозиум по растровой электронной микроскопии и аналитическим методам исследования твердых тел, Черноголовка, 1

2007; Научная сессия МИФИ-2008, Москва, 2008; Ninth Internetional Conference on i I the Science and Application of Nanotubes, Montpellier, France, 2008; Международный форум по нанотехнологиям, Москва, 2008, 2009;. Международная научнотехническая конференция «Микроэлектроника и наноинженерия-2008», Зеленоград, 2008; International conference "Nanomeeting 2009", Minsk, 2009; International conference nanobiophysics: fundamental and applied aspects. Kharkov, Ukraine, 2009.

Результаты исследований в области разработки тестовых структур на основе углеродных нанотрубок для сканирующей зондовой микроскопии были удостоены I золотой медали на Международном салоне промышленной собственности «Архимед-2008» (Москва, 2008 г.).

Публикации

Основные результаты исследования, проведенного, автором, изложены в 61 опубликованной работе, в том числе 22 статьях в журналах, рекомендованных ВАК России, 32 материалах всероссийских и международных конференций, и 4 патентах РФ на изобретения. Основные положения диссертационного исследования полностью представлены в опубликованных работах. I

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников и приложения.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Бобринецкий, Иван Иванович

Основные результаты и выводы выполненных исследований могут быть сформулированы следующим образом:

1. Разработаны физико-технологические основы создания планарных квазиодномерных проводников в металлических и углеродных пленках. С использованием методов, совмещающих локальное анодное окисление и окисление, индуцированное током, продемонстрировано формирование проводящего квазиодномерного канала, окруженного изолирующими областями. При этом, в случае использования углеродных пленок различной природы продуктами реакции являются летучие компоненты на основе углерода.

2. В квазиодномерных проводниках, созданных в металлических пленках, наблюдается переход от сплошного к островковому типу проводимости. Предложенный островковый механизм проводимости на основе переброса электронов через отдельные участки наносужения подтверждается I полученными данными микроскопического анализа и измерения электростатических характеристик.

3. Разработаны конструктивно-технологические процедуры интеграции углеродных нанотрубок в компоненты электронных схем, позволяющие формировать структуры, содержащие заданное количество квазиодномерных проводников. Предложенные механизмы манипулирования нанотрубками на основе методов зондовой микроскопии и электрокинетического воздействия I позволяют формировать структуры с заданными функциональными параметрами в составе интегральных схем с использованием групповых методов микроэлектронной технологии.

4. Развиты методы сканирующей зондовой микроскопии для визуализации углеродных нанотрубок в стандартных условиях и исследования их электрофизических свойств. Показана возможность неразрушающего контроля ' углеродных нанотрубок в составе интегральных схем методами зондовой микроскопии. Впервые обнаружены методами атомно-силовой микроскопии углеродные нанотрубки, полученные методом холодной деструкции графита, обладающие различной геометрией (волокна, ветвящиеся образования).

5. Разработана конструкция тестовой структуры на основе углеродных нанотрубок для калибровки зондов сканирующих зондовых микроскопов. В I качестве апробации конструкции выполнено исследование широкого класса зондов с различным радиусом закругления острия: кремниевых кантилеверов промышленного типа, вискерных зондов и зондов, полученных электрохимической заточкой вольфрама.

6. Разработаны физико-технологические основы изготовления функциональных элементов электроники на основе углеродных нанотрубок. Проведены исследования основных статических и динамических характеристик данных структур. Экспериментально доказано, что в одном пучке могут находиться нанотрубки, обладающие различным типом проводимости. Предложен и I реализован прототип транзистора на основе пучков однослойных нанотрубок с I подвижностью основных носителей заряда 1800см/В-с. Предложен и I реализован метод изменения числа каналов проводимости наноструктур за счет пропускания импульса тока высокой плотности. Предложен и реализован прототип инвертора на основе пучков углеродных нанотрубок с линейной нагрузкой в виде внешнего резистора, с коэффициентом передачи 0,75. Предложен и реализован макет интегрального инвертора с нелинейной нагрузкой на основе транзисторов из сеток пучков ОСНТ. I

7. Продемонстрировано, что статические электрические характеристики функциональных элементов на основе углеродных нанотрубок стабильны при воздействии облучения электронами с дозой 106, рад и нейтронами 5-1012 нейтрон/см2, что связано с малыми сечениями рассеяния углеродных нанотрубок и отсутствием дефектов в их кристаллической решетке.

8. Продемонстрирована зависимость чувствительности функциональных структур на основе углеродных нанотрубок к факторам окружающей среды (температуре, влажности) от архитектуры сформированных элементов. Увеличение плотности пленок из нанотрубок приводит к уменьшению их чувствительности к изменениям относительной влажности, что связано с увеличением доли металлической проводимости в сетке.

9. Процесс адсорбции и десорбции молекул на тонких сетках углеродных нанотрубок и изменение их сопротивления описывается кинетическими уравнениями, что позволяет управлять процессом сорбции молекул на наноструктурах посредством температурного регулирования. 10. Изменение проводимости структуры с пленкой нанотрубок при сорбции паров спиртов происходит в два этапа и связано с сорбцией спиртов на поверхности пленки и с диффузией паров вглубь пленки и определяется скоростью диффузии молекул спирта в среде нанотрубок. При этом преобладают физические механизмы изменения проводимости за счет внедрения молекул I спирта в области контактов нанотрубка - нанотрубка и нанотрубка - электрод. I

БЛАГОДАРНОСТЬ

Автор выражает огромную благодарность и искреннюю признательность своему научному консультанту профессору В.К. Неволину за постоянное внимание и помощь на всех этапах работы. Также автор благодарит В.И. Петрика (НИИ физики фуллеренов и новых материалов РАЕН), i Е.Д. Образцову (ИОФАН), Э.Г. Ракова (РХТУ) и A.B. Крестинина (ИПХФ РАН) предоставивших материал нанотрубок для исследований.

Автор благодарит за помощь, оказанную на основных этапах работы, профессора В.В. Лосева, Н.В. Корнеева, А.Н. Булатова, A.A. Строганова, C.B. Хартова, М.М. Симунина, а также коллектив Научно-образовательного центра «Зондовая микроскопия и нанотехнология».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Бобринецкий, Иван Иванович, 2010 год

1. Chau R., Boyanov В., Doyle В. et al. Silicon nano-transistors for logic applications // Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. 2003. - Vol. 19. - N. 1-2. -P. 1-5.

2. Natarajan S., Armstrong M., Bost M. et al. A 32nm logic technology featuring 2ndлgeneration high-k + metal-gate transistors, enhanced channel strain and 0.171pm SRAM cell size in a 291Mb Array // IEDM-2008 Proceedings. 2008. - P. 941.

3. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. - 416 с.

4. Афанасьев А.В., Афанасьев В.П., Глинский Г.Ф. и др. Нанотехнология: физика, процессы, диагностика, приборы / Под ред. Лучинина В.В., Таирова Ю.М.- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 552 с.

5. Головин Ю.И. Введение в нанотехнику. М.: Машиностроение, 2007. - 496 с.

6. Carbon nanotubes: synthesis, structure, properties and applications (Topics in applied physics). Dresselhaus M.S., Dresselhaus G., Avouris Ph. (eds.) // SpringerVerlag: Berlin. 2001. - 448 p.

7. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Строганов A.A., Гирфанова Н.А. Новости нанотехнологии // Микросистемная техника. 2002. - № 12. - С.35-36.

8. Faux D.A., Downes J.R., O'Reilly Е.Р. Analytic solutions for strain distributions in quantum-wire structures // J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 82. - N. 8. - P. 3754-3762.

9. Saraydarov M.,' Donchev V., Germanova K. et al. Characterization of GaAs/AlGaAs quantum wires by means of longitudinal photoconductivity // Journal of Applied Physics. 2004. - Vol. 95. - N. 1. - P. 64-68.

10. Avirain A., Ratner M.A. Molecular rectifiers // Chem. Phys. Lett. 1974. - Vol. 29. -N. 2.-P. 277-283.

11. Porath D., Bezryadin A., Vries S. et al. Direct measurement of electrical transport through DNA molecules //Nature. 2000. - Vol. 403. - N. 6770. - P. 635-638.

12. Campbell P.M., Snow E.S., McMarr P.J. Fabrication of nanometer-scale side-gated silicon field effect transistors with an atomic force microscope // Applied Physics Letters.- 1995.-Vol. 66. -№ 11.-P. 1388-1390.

13. Snow E.S., Park D., Campbell P.M. Single-atom point contact devices fabricatediwith an atomic force microscope // Applied Physics Letters. 1996. - Vol. 69. - №'2. -P. 269-271. '

14. Landauer R. Conductance determined by transmission: probes and quantised constriction resistance // J. Phys. Condens. Matter. 1989. - Vol. 1. - P. 8099—8110.

15. Wees B.J., Houten H., Beenakker C.W.J., Williamson J.G., Marel D„ Foxton C.T. Quantized conductance of point contacts in a two-dimensional electron gas // Phys. Rev. Lett. 1988. - V. 60. - P. 848-850.

16. Неволин В.К. Двухэлектродные элементы наноэлектроники на основе квантовых проводов // Микроэлектроника. 1999. - Т. 28. - №4. - С.293-300.

17. Pascual J.I., Mendez J., Gomez-Herrero J., Baro A.M., Garcia N., Binh V.T. Quantum contact in gold nanostructures by scanning-tunneling-microscopy // Phys. Rev. Lett. 1993.-Vol. 71.-P. 1852-1855.

18. Неволин B.K. CTM для работы на воздухе //,ПТЭ. 1988. - №5. - С. 248. i19.| Неволин В.К., Бессольцев В.А. Проводимость полимерных микропроводниковI

19. Электронная техника. Сер. 3. Микроэлектроника. 1989. - №3. - С.58-61.

20. Li C.Z., Sha Н., Тао N .J. Adsorbate effect on conductance quantization in metallic • nanowires // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 58. -N. 11. P. 6775-6778.

21. Li C.Z., He H.X., Bogozi A., Bunch J.S., Tao N.J. Molecular detection based on conductance quantization of nanowires // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol. 76. - N. 10. -P. 1333-1336.

22. Fan Y., Lafferty N., Bourov A., Zavyalova L., Smith B.W. Study of air bubbleiinduced light scattering effect on image quality in 193 nm Immersion Lithography // Proc. SPIE. 2004. - P. 5377.

23. Rinne J.W., Gupta S., Wiltzius P. Inverse design for phase mask lithography // Optics Express. 2008. - Vol. 16. - N. 2. - P. 663-671.

24. Berger S.D., Gibson J.M. New approach to projection-electron lithography with demonstrated 0.1 pm linewidth// Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 57. P. 153-155.t

25. Moore G.E. Progress in digital integrated electronics I I Proc. IEEE IEDM. 1975. -P. 11-13.'27. , International technology roadmap for semiconductors // Semiconductor Industry Association, San Jose, CA, 1998.I

26. Binnig G., Quate C.F., Gerber Ch. Atomic force microscope // Phys. Rev. Lett. -1986. Vol. 56. - N. 9. P. 930-933.

27. Valiev K.A. The physics of submicron lithography-microdevices: Physics and fabrication technologies. Plenum Press, New York, - 1992.

28. Hibder H.R., Schlogl R., Oelhafen P., Gunterodt H.-J., Ringger M. Nanometerilithography with the STM // Appl. Phys. Lett. 1985. - Vol. 46. - N. 9. P. 832-834.

29. Liu X., Guo S., Mirkin C.A. Surface and site-specific ring-opening metathesis polymerization initiated by Dip-Pen nanolithography // Angew. Chem. Int. Ed. 2003. -Vol. 115.-P. 4933^1937.i

30. Van Loenen E.J., Dijkkamp D., Hoeven A.J., Lenssinck J.M., Dieleman J. Directwriting in Si with a scanning tunneling microscope // Appl. Phys. Lett. 1989. - Vol. 55.i1. P.1312-1314.

31. Eigler D.M., Schweizer E.K. Positioning single atoms with a scanning tunnelling microscope // Nature. 1990. - Vol. 344. - P. 524-526.

32. Crommie M.F., Lutz C.P., Eigler D.M. Confinement of electrons to quantum corralson a metal surface // Science. 1993. - Vol. 62. - P. 218-220.i

33. Dagata J. A., Schneir J., Harary H.H., Evans С J., Postek M.T., Bennett J. Modification of hydrogen-pas si vated silicon by a scanning tunneling microscope operating in air // Appl. Phys. Lett. 1990. - Vol. 56. - P. 2001-2003.

34. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brein S.C., Curl R.F., Smalley R.I. C60: Buckminsterfullerene //Nature. 1985. - Vol. 318. - P. 162-163.

35. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Nature. 1991. - Vol. 354. - P. 56-58.i

36. Косаковская З.Я, Чернозатонский JI.А., Федоров E.A. Нановолоконнаяуглеродная структура // Письма в ЖЭТФ. 1992. - Том 56. - Вып. 1. - С. 26-30.

37. Saito R:, Dresselhaus G., and Dresselhaus M. S. Physical Properties of Carbon Nanotubes // Imperial College Press, London, 2000. 258 p.

38. Dekker С. Carbon nanotubes as molecula quantum wire // Phys. Today. 1999. -Vol. 22. - N. 5. - P. 22-28.

39. Volodin A., Ahlskog M., Seynaeve E., Van Haesendonck C., Fonseca A., and Nady J.B. Imaging the elastieal properties of coiled carbon nanotubes with atomic force microscopy // Phys. Rev. Lett. 2000. - Vol. 84. - N. 15. - P. 3342-3345.

40. Dai H., Hafner J.H., Rinzler A.G. Colbert D.T., Smalley R.E. Nanotubes as nanoprobes in scanning probe microscopy // Nature. 1996. - Vol. 384. - N. 6605. - P. 147-150.

41. Haesendonck C.V., Stockman L., Vullers R.J.M. et al. Nanowire bonding with the scanning tunneling microscope // Surface Science. 1997. - V. 386. - P. 279-289.

42. Hamada N., Sawada S. Oshiyama A. New one-dimensional conductors: graphitic microtubules //Phys. Rev.1 Lett. 1992. - V. 68. - Iss. 10. - P. 1579-1581.

43. Saito R., Fujita M., Dresselhaus G. et al. Electronic structure of chiral graphene tubules // Appl. Phys. Lett. 1992. Vol 60. N. 18. P. 2204-2206.

44. Mintmire J.W., Dunlap B.I., White C.T. Are fullcrene tubules metallic? // Phys. Rev. Lett. 1992. - V. 68. - Iss. 5. - P. 631-634.

45. Bockrath M. W. Carbon nanotubes: Electrons in one dimension // A dissertation 'submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Physics. Berkeley. 1999. - 131 P. . '

46. Minot E. D. Tuning the band structure of carbon nanotubes // A dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree of doctor of philosophy. Cornell University. 2004. - 118 P.

47. Venema L.C., Meunier V., Lambin Ph., Dekker C. Atomic structure of carbon nanotubes from scanning tunneling microscopy // Phys. Rev. B. 2000. - Vol. 61. - N. 4. - P. 2991-2996.

48. Collins P.G., Avouris Ph. Nanotubes for electronics // Scientific American. 2000. -P 62-69.

49. Journet C.; Maser W. K.; Bernier P. et al // Nature. 1997. - Vol. 388. - P. 756-758.

50. Крестинин A.B. Проблемы и перспективы развития индустрии углеродных нанотрубок в России // Российские нанотехнологии. — 2007. Том 2. - №5-6. С. 1823.

51. Ren Z.F., Huang Z.P., Xu J.W. et al. Synthesis of large arrays of well-aligned carbon nanotubes on glass // Science. 1998. - V. 282. - P. 1105-1107.

52. Sinnot S.B., Andrews R., Qian D., et al. Model of carbon nanotube growth through chemical vapor deposition // Chem. Phys. Lett. 1999. - Vol. 315. - P. 25-30.

53. Guo Т., Nikolaev P., Thess A., et al. Catalitic growth of single-walled nanotubes by laser vaporation // Chem. Phys. Lett. 1995. - Vol. 2431 - P. 49-54.

54. Thess A., Lee R., Nikolaev P. et al. Crystalline ropes of metallic carbon nanotubes // Science. 1996. - Vol. 273. - N. 5274. - P. 483-487.

55. Петрик В.И. Способ очистки воды, и/или водных поверхностей, и/или твёрдых поверхностей от нефти, нефтепродуктов и других углеводородных химических загрязнений (варианты) // Патент РФ № 2163840 от 30 сентября 1999.

56. Frank S., Poncharal Ph., Wang A.Z. et al. Carbon nanotube quantum resistors // Science. 1998. - Vol. 280. - N. 5370. - P. 1744-1746.

57. Sanvito S., Kwon Y.-K., Tomanek D., Fractional C. J. Quantum conductance in carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. - Vol. 84. - N. 9. - P. 1974-1977.

58. Wildoer J.W.G, Venema L.C., Rinzler A.G., Smalley R.E., Dekker C. Electronic structure of atomically resolved carbon nanotubes //Nature. 1998. - Vol. 391. - N. 6662. - P. 59-62.

59. Wind S. J., Appenzeller J., Martel R., Derycke V., Avouris Ph. Vertical scaling of carbon nanotube field-effect transistors using top gate electrodes // Appl. Phys. Lett. -2002.-V. 80.-P. 3817-3819. ' 1

60. Tseng, Y.-C.; Xuan, P.; Javey, A.; Malloy, R.; Wang, Q.; Bokor, J.; Dai, H. Monolithic integration of carbon nanotube devices with silicon MOS technology // Nano Lett. 2004. - Vol. 4. - N. 1. - P. 123-127.

61. Rosa H., Chan M., Carmen K., Fung M., Li J. Rapid assembly of carbon nanotubes for nanosensing by dielectrophoretic force // Nanotechnology. 2004. - Vol. 15. - P. 672

62. Gao Y., Bahdo Y. Carbon nanothermometer containing gallium // Nature. 2002. -V. 415. - P. 599-600.

63. Guo J., Kan E. C., Ganguly U., Zhang Y. High sensitivity and nonlinearity of carbon nanotube-based charge sensors // J. Appl. Phys. 2006. Vol. 99. - P. 084301084306.

64. Адамов Ю.Ф., Корнеев H.B., Мокеров В.Г., Неволин В.К. Формирование иIэлектрические свойства планарных 2D- наноразмерных структур // Микросистемная техника. 2000. - №1. - С. 13-16.

65. Shevyakov V., Lemeshko S., Roschin V. Conductive sPM probes of base Ti or W refractory compounds // Nanotechnology. 1998. - N. 9. - P. 352-355.

66. Чопра К.Л. Электрические явления в тонких пленках. М.: Мир, 1972. - 435 с.I

67. Анисимов С.И., Имас Я.А. и др. Действие излучения большой мощности на металлы // М.: Наука, 1970. 272с. I

68. Басов Н.Г. и др. Нагревание и разлет плазмы, образующейся при воздействии сфокусированного гигантского импульса лазера на твердую мишень // ЖЭТФ. -1966.- Том 51. С. 989-991.I

69. Tonon G. Spectres de l'energie des ions emis par le berylliume, le carbon et le molibdene sous Taction du faisceau d'un laser. // C.R.Acad.Sci. 1966. - V.262. - P. 706709.

70. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Рощин B.M., Снисаренко Э.А. Формирование наноконтактов при локальном оксидировании титановых пленок // Микросистемная техника. 2001. - № 11. - С. 42-45.

71. Van Bael М. Regular arrays of magnetic dots and their pinning properties // Ph.D. Thesis, Leuven, 1998.

72. Tellier C., Tosser A. Mayadas-Shatzkes conduction in nucleation-grown r.f. sputtered films of aluminium// Thin Solid Films. 1976. - Vol. 37. - P. 207-214.

73. Fuchs K., The conductivity of thin metallic films according to the electron theory ofmetals // Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society. 1938. i

74. Vol. 34.-Iss. 01.-P. 100-108.

75. Mayadas A.F., Shatzkes M. Electrical-resistivity model for polycrystalline films: the case of arbitrary reflection at external surfaces // Phys. Rev. B. 1970. - Vol. 1. - P. 1382-1389. 1

76. Hasma P.K., et al. Tapping mode atomic force microscopy in liquids // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 64. - P. 923-932.

77. Миронов B.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. М: Техносфера, 2004. 144 с.

78. Kramer N., Jorritsma .Т., Birk Н., Shonenberger С. Nanometer lithography on silicon and hydrogenated amorphous silicon with low-energy electrons // Microel. Eng.1995. Vol. 27. - P. 47-50.i

79. Stievenard D., Fontaine Р.А. Dubois Е. Nanooxidation using a scanning probe microscope: An analytical model based on field induced oxidation // Appl. Phys. Lett. -1997. V. 70. - N. 24. - P. 3272-3274.

80. Гаврилов С.А., Лемешко C.B., Рощин B.M., Соломатенко Р.Г., Шевяков В.И. Исследование особенностей процесса локального окисления пленок титана на основе сканирующей зондовой микроскопии // Известия ВУЗов. Электроника. -2000.-№3.-С. 13-19.

81. Sarid D. Scanning Force Microscopy // Oxford University Press, Oxford, -1994.

82. Konsek S.L., Coope R.J.N., Pearsall T.P., Tiedje T. Selective surface modifications with a scanning tunneling microscope // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol. 70. - P. 18461848.

83. Belaidi S., Girard P., Leveque G. Electrostatic forces acting on the tip in atomic force microscopy: Modelization and comparison with analytic expressions // J. Appl.

84. Phys.-1997.-Vol. 81.-P. 1023-1030.i

85. Булатов A.H., Хартов C.B. Исследование адсорбата воздуха на твердотельных подложках методами атомно-силовой микроскопии // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2004. - № 4. - С. 9-17.

86. Trimmer W. Mieromechanies and MEMS classic and seminal papers. New York: IEEE Press, 1997.-P. 381.

87. Морган Д. Устройства обработки сигналов на поверхностных акустических волнах. М.: Радио и связь, 1990. - 416 с.

88. Дейкин Дж., Кашло Б. Оптоволоконные сенсоры: принципы и компоненты. -М.: Мир, 1992-438 с. '

89. Неволин В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике.- М.: Техносфера, 2005.- 148 с.

90. Гомбоев Р.И., Симаков И.Г. Низкочастотная диэлектрическая проницаемость воды в! адсорбционном слое // Материалы 2-й Байкальской школы по фундаментальной физике. Иркутск: 1999. Т. 2. - С. 361-365.

91. Binggeli М., Mate С.М. Influence of water vapor on nanotribology studied by friction force microscopy // J. Vac. Sci. Technol. 1995. - Vol. 13. - No. 3, P. 13121315.

92. Sugimura H., Uchida T. Tip-induced anodization of titanium surfaces by scanning tunneling microscopy: a humidity effect on nanolithography // Appl. Phys. Lett. 1993. -Vol. 63.-P. 1288-1291.1.i

93. Bulatov A. N., Nevolin V. K. Effect of electrostatic interaction between conductiveicantilever and metal film on local anododic oxidation // Proc. SPIE. 2003. - Vol. 5401. - P. 298-304.

94. Физические величины. ,Справочник. / А.П.1 Бабичев, Н.А. Бабушкина, A.M. Братковский и дрю; Под ред. И.С. Григорьева, E.JI. Мейлихова. М.; Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

95. Vullers R.J.M., Ahlskog М., Cannaerts М., Van Haesendonck С. The field induced oxidation of mesoscopic Ti structures by AFM with diamond coated tips // J. Vac. Sci. 'Technol. B. 1999. - Vol. 17. - N. 6. - P. 2417-2422'.

96. Lemeshko S., Gavrilov S., Shevyakov V. et al. Investigation of tip-induced ultrathin Ti film oxidation kinetics // Nanotechnology. 2001. P. 273-276.

97. Булатов A.H., Неволин В.К. Анодное окисление тонких пленок алюминия в атомно-силовом микроскопе // Микросистемная техника. 2003. - № 11. - С. 42-44.

98. Ogatay S., Campbellz TJ. Parallel molecular dynamics simulations for the oxidation of an aluminium nanocluster // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. - Vol. 10. -P. 11449-11458.

99. Rotole J.A., Sherwood P.M.A. X-ray photoelectron spectroscopic studies of the oxidation of aluminium by liquid water monitored in an anaerobic cell // J Anal Chem., 2001, Vol. 369, P. 342-350

100. Kannan T.S., Panda P.K., Jaleel V.A. Preparation of pure boehmite A1203 their mixtures by hydrothermal oxidation of aluminums metal // J. Materials Science Letters -1997. Vol. 16 .- P. 830-834.

101. Garcia R., Calleja M., Perez-Murano F. Local oxidation of silicon surfaces by dynamic force microscopy: Nanofabrication and water bridge formation // Appl. Phys. Lett. 1998. - Vol. 72. - P. 2295-2297.i

102. Snow E.S., Campbell P.M. AFM fabrication of sub-10-nanometer metal-oxideidevices with in situ control of electrical properties science. 1995. Vol. 270. P. 16391641.

103. Shiricashi J., Matsumoto K., Miura N., Konagai M. Single-electron transistor with

104. Nb/Nb oxide system fabricated by atomic force microscope nano-oxidation process // Jpn. J. Appl. Phys. 1997. - Vol. 36. - P. 1257-1260.

105. Inner В., Kehrle M., Lorenz H., Kotthaus J.P. Fabrication of Ti/TiOx tunneling barriers by tapping mode atomic force microscopy induced local oxidation // Appl. Phys. Lett. 1997. - Vol. 71. P. 1733-1735. (

106. Murray J.L., Wriedt H.A. Phase diagrams of binary titanium alloys, edited by J.L. Murray. ASM International, Materials Park, Ohio, -1987. 345 p.

107. Корнеев H.B. Формирование и электрофизические свойства двухэлектродных планарных элементов наноэлектроники. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МИЭТ, 2001. - 22 с.

108. Физика тонких пленок: Современное состояние исследований и технические применения. Под. Общ. Ред. М.Х. Франкомба и Р.У. Гофмана. Т. 6. Пер. с англ. М.:I1. Мир, 1973.-392 с.

109. Matsumoto R., Takahashi S., Ishii V. Application of STM nanometer-size oxidation process to planar-tipe MIM diode // Jpn. J. Appl. Phys. 1995. - Vol.34. Part 1, No. 2B. -P.1387-1390.

110. Held R., Heinzel Т., Studerus P., Ensslin K. Nanolithography by local anodic oxidation of metal films using an atomic force microscope // Physica. 1998. - Vol. E 2. -P. 748-752.

111. Cooper E.B., Manalis S.R., Fang H., Dai H., Matsumoto K., Minne S.C., Hunt Т.,quote C.F. Terabit-per-square-inch data storage with the atomic force microscope // Appl. Phys. Lett. 1999. - V. 75. - No. 22. - P. 3566-3568.

112. Гайдуков Ю.П. Электронные свойства вискеров // Успехи физических наук. i 1984. - Том 142. - Вып. 4. С. 571-597I

113. Новодворские! О.А., Храмова О.Д., Венцель К., Барта Й.В. Размерные эффекты статической проводимости в тонких пленках тантала // ЖТФ. 2005. Том 75.-Вып. 6.-С. 42-45.

114. Bobrinetskii I., Nevolin V.K., Korneev N. Differential conductance of planarImicrocontacts formed by a conductive probe // Phys. Low-Dim. Struct. -2001. N. 3/4 -P. 183-188;

115. Бобринецкий И.И., Корнеев H.B. Неволин B.K. Особенности планарныхIметаллических наносужений. // Известия ВУЗов. Электроника. 2001. - №3. - С. 1722.

116. Бобринецкий И.И., Корнеев Н.В., Неволин В.К. Дифференциальная проводимость планарных нанодиодов. // Тезисы докладов 3-й международной научно-технической конференции "Электроника и информатика XXI век". Зеленоград. - 2000. - С. 34.

117. Future trends'in microelectronics. Edited by Luryi S., Xu J., Zaslavsky A. John Wiley & Sons, Inc, 1999. - 435 p.

118. Remmel Т., Ramprasad R., Walls J. Leakage behavior reliability assessment of tantalum oxide dielectric MIM capacitors // International Reliability Physics Symposium, Dallas. 2003. - P. 277-282.

119. Avouris Ph., Hertel Т., Martel R. Atomic force microscope tip-induced local oxidation of silicon: kinetics, mechanism nanofabrication // IBM Research Division, New York. 1997. - P. 285-287.

120. Булатов A.H., Неволин B.K. Полевой эффект в квазиодномерном канале на танталовых пленок // Известия высших учебных заведений. Электроника. 2005, № 2. - С. 37-42.

121. Булатов А.Н. Формирование и электрические свойства планарных элементов на основе металлических и углеродных пленок наноразмерных толщин. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МИЭТ. 2004. - 23 с.

122. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Том 3. Квантовая механика. М.: Физмат ГИЗ. 1963. - 704 с.I

123. Флюгге 3. Задачи по квантовой механике. Том 1. Издательство «Мир». 1974. -341 с.

124. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Издательствоt1. Химия». 1978. с. 432.

125. Добрецов Л.Н., Гомоюнова М.В. Эмиссионная электроника. Издательство «Наука». 1966. - 564 с.

126. Бобринецкий И.И., Булатов А.Н., Неволин В.К. Первые макеты функциональных элементов углеродной наноэлектроники // Нанотехника. 2006. -№2 (6). - С. 9-13.

127. Бобринецкий И.И., Булатов А.Н., Неволин В.К. Интегральная схема на основе пучков углеродных нанотрубок и квазиодномерного микросужения // IV

128. Международная научная конференция «Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии», Кисловодск. -|2004. С. 233-236.

129. Axenov A.I., Bobrinetskii I.I., Bulatov A.N. et al. Fabrication of carbon nanotube-based devices for different applications in electronics // Biennial International Workshop '"Fullerenes and atomic clusters". 2005. - P. 190.

130. Булатов A.H., Неволин B.K., Чаплыгин Ю.А. Зондовая технология в наноэлектронике на основе углеродных элементов // Известия вузов. Электроника. -2005. -№4-5. -С. 98-101.

131. Li W.Z., Xie S.S., Qian X.,. Chang B.H, Zou B.S., Zhou W.Y., Zhao R.A., Wang G. Large-scale synthesis of aligned carbon nanotubes // Science. 1996. - Vol. 274. - N. 5293. - P. 1701-1703.

132. Dittmer S., Mudgall S., Nerushev O.A., Campbell E.E.B. Local heating method for growth of aligned carbon nanotubes at low ambient temperature // Fizika Nizkikh Temperatur. 2008. - V. 34. - No. 10. - P. 1058-1062.

133. Wu P. K., Fitz-Gerald J., Piqué A., Chrisey D.B., McGill R.A. Deposition ofnanotubes and nanotube composites using matrix-assisted pulsed laser deposition // Mat.

134. Res. Soc. Proc. Spring. 2000. - Vol. 617. - P. J2.3.1-J2.3.6.i

135. Э.Г. Раков Состояние производства углеродных нанотрубок и нановолокон // Российские нанотехнологии. 2008. - Том 3. - № 9-10. - С. 89-94. 1

136. Бобринецкий И.И. Формирование и исследование электрических свойств планарных структур на основе углеродных нанотрубок. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2005. 26 с.

137. Бобринецкий И.И., Снисаренко Э.А., Шмалько Д.Ю. Исследованиеiуглеродных нанотрубок методами СЗМ // Тезисы докладов 9-всеросийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Микроэлектроника и информатика 2002». - 2002. - С. 4.

138. Бобринецкий И.И., Кукин В.Н. Неволин В.К., Симунин М.М. Исследованиеуглеродного наноматериала методами атомно-силовой и электронной микроскопииi

139. Известия высших учебных заведений. Электроника. М.: МИЭТ, 2007. - №.4. - С: 3-6.i

140. Islam M.F., Rojas Е., Bergey, D.M. Johnson A.T., Yodh G. High Weight fraction surfactant solubilization of single-wall carbon nano tubes in water // Nano Letters. 2003. - V. 3. - N. 2. - P. 269-273.

141. Fu Q., Liu J. Effects of ionic surfactant adsorption on single-walled carbon nanotube thin film devices in aqueous solutions // Langmuir. 2005. - V. 21. - P. 1162— 1165.i

142. Бобринецкий И.И. Методы параллельной интеграции углеродных нанотрубок при формировании функциональных устройств микроэлектроники и сенсорной техники // Микроэлектроника. 2009. - Том 38. - № 5. С. 353-360.

143. Неволин В.К. Зондовые нанотехнологии в электронике. 2-е изд., испр и доп. -М.: Техносфера, 2006 г. 160 с.

144. Hertel Т., Martel R., Avouris Ph. Manipulation of individual carbon nanotubes andtheir interaction with surfaces // J. Phys. Chem. B. 1998. - V. 102. - P. 910-915.

145. Бобринецкий И.И., Неволин B.K. Микромеханика углеродных нанотрубок на подложках // Микросистемная техника. 2002. - № 4. - С. 20-21.

146. Бобринецкий И.И., Строганов А.А. Микромеханика углеродных нанотрубоккак элементов наноэлектроники // Тезисы докладов IV международной научно1технической конференции «Электроника и информатика 2002». - 2002. С. - 21-22.

147. Hertel Т., Walkup R.E., Avouris Ph. Deformation of carbon nanotubes by surfacevan-der-Waals forces // Phys. Rev. B. 1998. - Vol. 58. - N. 20. - P. 13870-13873.f

148. Liu K., Avouris Ph., Martel R, Hsu W.K. Electrical transport in doped multiwalled carbon nanotubes // Phisical Rev B. 2001. - Vol. 63. - P. 63-68.

149. Yu M., Lourie O., Dyer M. Strength and breaking mechanism of multiwalled carbon nanotubes under tensile load // Science. 2000. - V. 287. - P. 637-640.

150. Avouris Ph., Hertel Т., Martel R„ Schmidt T.,. Shea H.R, Walkup R.E. Carbon nanotubes: nanomechanics, manipulation, and electronic devices // Applied Surface Science. 1999. - Vol. 141. - P. 201-209.

151. Roschier L., Pentilla J., Martin M. Single-electron transistor made of multiwalled carbon nanotube using scanning probe manipulation // Appl. Phys. Lett. 1999.'- V. 75. -N. 5. - P. 728-730.

152. Yamamoto K., Akita S., Nakayama Y. Orientation and purification of carbon nanotubes using ac electrophoresis // J. Phys. D: Appl. Phys. 1998. - V. 31. - P. L34-L36.

153. Духин C.C., Дерягин Б.В. Электрофорез. М., «Наука». - 1976. - 332 с.

154. Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. М.: Мир. 2002. - 589с. Glick B.R., Pasternak JJ. Molecular Biotechnology. Principles and Applications of Recombinant DNA (2nd ed.) - ASM Press, 1998.

155. Wang X-B., Huang Y., Becker F.F., Gascoyne P.R.C. A unified theory or dielectrophoresis and traveling wave dielectrophoresis // J. Phys. D: Appl. Phys. 2004. -V. 27.-P. 1571-1574.

156. Monica A.H., Papadakis S.J., Osiander R., Paranjape M. Wafer-level assembly of carbon nanotube networks using dielectrophoresis // Nanotechnology. 2008. V. 19. P. 085303-085307.i

157. Vijayaraghavan A., Blatt S., Weissenberger D., Oron-Carl M., Hennrich F.,1 I

158. Gerthsen D., Hahn H., Krupke R. Ultra-large-scale directed assembly of single-walled carbon nanotube devices // Nano Lett. 2007. - V. 7. - N. 6. - P. 1556-1560.

159. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Горшков K.B., Данькин Д.А. Использование метода диэлектрофореза при формировании интегральных структур на основе углеродных нанотрубок // Нано- и микросистемная техника. 2009. - № 2. - С. 1013. ,f

160. Banerjee S., White В.Е. Huang L., Rego B.J., O'Brien S., Hermana I.P. Precise positioning of single-walled carbon nanotubes by ac dielectrophoresis // J. Vac. Sci. Technol. B. 2006. - V. 24. -N. 6. - P. 3473-3178.

161. Бобринецкий И.И., Неволин В.К. Разработка методик диэлектрофореза углеродных нанотрубок при формировании элементов электронной техники //

162. Химия твердого тела и современные микро- и нанотехнологии. VII международная1конференция Кисловодск. -2007. С. 156-158.I

163. Wang Y.M., Han W.-Q., Zettl A. Trapping and aligning carbon nanotubes via substrate geometry engineering //New Journal of Physics. 2004. - V. 6. - P. 15-18.

164. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Симунин М.М. Технология производства углеродных нанотрубок методом каталитического пиролиза этанола из газовой фазы // Химическая технология. 2007. - Том 8. - №2. - С. 58-62

165. Бобринецкий И.И., Данькин Д.А. Применение методов электрофореза для сепарирования и исследования углеродных нанотрубок // Химия твердого тела иIсовременные микро- и нанотехнологии. VIII международная конференция Кисловодск. 2008. - С. 10-11.

166. Бобринецкий И.И. Электрофорез в задачах очистки, сепарирования и интеграции углеродных нанотрубок // Российские нанотехнологии. 2009. Том 4. -№ 1-2. - С. 62-66.

167. Shim Н.С., Lee H.W., Yeom S., Kwak Y.K., Lee S.S., Kim S.HJ. Purification of carbon nanotubes through an electric field near the arranged microelectrodes // Nanotechnology. 2007. - V. 18. - P. 115602-115607.

168. Peng H., Alvarez N.T., Kittrell, C. Hauge R.H., Schmidt ILK. Dielectrophoresis Field Flow Fractionation of Single-Walled Carbon Nanotubes // J. Am.' Chem. Soc. -2006. V. 128. - P. 8396-8397.

169. Doom S.K., Strano M.S., O'Connell M.J., Flaroz E.H., Rialon K.L., Hauge R.H., Smalley R.E. Capillary electrophoresis separations of bundled and individual carbon nanotubes //J. Phys. Chem. B. 2003. - Vol. 107. - P. 6063-6069.

170. Krupke R., Hennrich F., Lohneysen H., Kappes M.M. Separation of metallic from semiconducting single-walled carbon nanotubes // Science. 2003. - Vol. 301. - P. 344347.

171. Dimaki M., Boggild P. Dielectrophoresis of carbon nanotubes using microelectrodes: a numerical study // Nanotechnology. 2004. - Vol. 15. - P. 1-8.

172. Быков B.A., Иконников A.B., Кацур С.Ф. и др. Новый базовый электронный блок для управления СЗМ линии «Солвер» // Зондовая микроскопия -2000. Материалы Всероссийского совещания. Нижний Новгород. 2000. - С. 282-286.

173. Wong E.W., Sheehan Р.Е., Lieber С.М. Nanobeam mechanics: elasticity, strength, and toughness of nanorods and nanotubes // Science. 1997. - V. 277. - P. 1971-1975.

174. Muster J., Burghard M., Roth S. et al. SFM characterization of individual carbon nanotubes on electrode arrays // J. Vac. Sci. Technol B. 1998. - V. 16. - N. 5. P. 27962801.

175. Krishnan A., Dujardin E., Ebbesen Т. E. et al. Young's modulus of single-walled nanotubes // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58. - N. 20. - P. 14013-14019.

176. Poncharal P., Wang Z.L., Ugarte D. et al. Electrostatic deflections and electromechanical resonances of carbon nanotubes // Science. 1999. - V. 283. - P. 1513—1516. 1i

177. Villarubia J.S. Algorithm for scanned probe microscope image simulation, surface reconstruction, and tip estimation // J. Res. Natl. Ins. Stand. Technol. 1997. - Vol. 102. -N. 4. - P. 425^154.

178. Kopanski J.J., Marchiando J.F., Lowney J.R. Scanning capacitance microscopy measurements and modeling: Progress towards dopant profiling of silicon // J. Vac. Sci. Technol. В. V. 14. - N. 1. - 1996. - P.242-247.

179. Brintlinger Т., Chen Yung-Fu, Dlirkop T. et al. Rapid imaging of nanotubes on insulating substrates // Appl. Phys. Lett. 2002. V.81. N. 13. P. 2454-2456.

180. Бобринецкий И.И., Лосев В.В. Емкостная методика сканирующей зондовоймикроскопии в атмосфере // Известия вузов. Электроника. 2008. - №.6. - С. 85-87.t

181. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А. «Засвечивание» углеродных нанотрубок( в атомно-силовом микроскопе // Известия ВУЗов. Электроника. 2004. -№.3.-С. 83-85.

182. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Петрик В.И. Ветвящиеся нанотрубки из углеродной смеси высокой реакционной способности // Известия ВУЗов. Электроника. 2002. - № 2. - С. 105-106.

183. Scuseria G.E. Negative curvature and hyperfullerenes // Chem. Phys. Lett. 1992. -Vol. 195. -N. 5-6. - P. 534-536.

184. Chernozatonskii L.A. Carbon nanotube connectors and planar jungle gyms // Phys. Lett. A. 1992. V. 172'. N. 3. P. 173-176.

185. Nardelli M., Yakobson В., Bernholc J. Brittle and Ductile Behavior in .Carbon Nanotubes // J. Phys'. Rev. Lett. 1998. - V. 81. - P. 4656^1659.

186. Iijima S., Ichihashi T. Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter. // Nature. -1993.-V. 363.-P. 603-605.

187. Odom Т., Huang J.-L., Kim P. Lieber C. Quantum transport properties of intermolecular nanotube contacts. //Nature. 1998. - V. 391. P. 62-64.

188. Kim P., Odom Т., Huang J.-L., Lieber C. Electronic density of states of atomically resolved single-walled carbon nanotubes: van Hove singularities and end states // Phys.

189. Rev. Lett. 1999. - Vol. 82. - P. 1225-1228.i

190. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Петрик В.И., Строганов А.А., Чаплыгин1.|

191. Ю.А. Атомная структура углеродных нанотрубок из углеродной смеси высокой реакционной способности // Письма в ЖТФ. 2003. - Т.29. - №8. - С.84'-90,

192. Atamny. F., Spillecke O., Schlogl R. On the STM.imaging contrast of graphite:itowards a "true" atomic resolution // Physical Chemistry Chemical Physics'. 1999. V. 1. -N. 17.-P. 4113-4118.

193. Zhanga J.; Caoa G. STM Study of Moire Patterns on HOPG // Chinese journal of chemical physics. 2006. - V. 19. - N. 3. P: 197-199.

194. Kobayashi K. Moire pattern in scanning tunneling microscopy: Mechanism in observation of subsurface nanostructures // Phys. Rev. B. 1996. - V. 53. - N. 16. - P. 11091-11099

195. Kuwabara M., Clarke D. R., Smith D.A. Anomalous superperiodicity in scanning tunneling microscope images of-graphite // Appl. Phys. Lett. 1990. - V. 56. - Iss. 24. - P. 2396-2398.

196. Строганов А.А. Атомная структура поверхности и сенсорные свойства углеродных нанотрубок. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, 2007. 23 с. !г

197. Крестинин A.B. Однослойные углеродные нанотрубки: механизм образования и перспективы технологии производства на основе электродугового процесса. // Российский Химический Журнал. 2004. - Т. 48. - № 5. - С. 21-27.

198. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Строганов A.A. Сканирующая туннельнаяiмикроскопия углеродных нанотрубок с атомным разрешением // Тезисы докладовI

199. Всероссийская молодежная конференция по физике полупроводников и полупроводниковой опто- и наноэлектронике. Санкт-Петербург. 2002 г. - С. 70.

200. Эдельман B.C. Сканирующая .туннельная микроскопия. // ПТЭ. 1989. - № 5. -С. 25-49.

201. Беляев A.B., Быков B.A., Гологанов A.H. Тестовая структура для определения формы и геометрических размеров иглы сканирующего зондового микроскопа.I

202. Патент РФ № 2121130с приоритетом от 11 февраля 1997 г.

203. Vesenka J., Manne S., March Т. et al. Colloidal gold particles as an incompressible atomic force microscope imaging standard for assesing the compressibility of biomolecules // Byophysical J. 1993. - Vol. - 65. - P. 1-6.

204. Sui Y.Ch., Saniger J.M. Characterization of anodic porous alumina by AFM // Materials Letters. 2001. - V. 48. - P. 127-136.

205. Yedur S.K., Singh Bh., Choo B.K., Templeton M.K., ^Subramanian R. Carbon nanotubes as linewidth standarts for SEM and AFM. // Patent US № 6591658. 2003.3391.1

206. Chopra N.G., Luyken R.J., Cherrey K., Crespi V.H., Cohen M.L., Louie S.G.,

207. Zettl A. Boron nitride nanotubes. // Science. 1995. - V. 269. - N. 5226. - P. 966-967.i

208. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Строганов A.A., Чаплыгин Ю.А. Тестовая 1 структура для определения геометрических размеров острия иглы сканирующегозондового микроскопа // Патент РФ на изобретение № 2317940 с приоритетом от 14 марта 2006 г.

209. Lambin P., Mark G.I., Meunier V., Biro L.P. Computation of STM images oficarbon nanotubes // International Journal of Quantum Chemistry. 2003. - Vol. 95. - P. 493-503. i

210. Rubio A.; Sanchez-Portal D.; Artacho E.; Ordejon P.; Soler J.M. Electronic states in a finite carbon nanotube: a one-dimensional quantum box // Phys. Rev. Lett. 1999. -Vol 82.-P. 3520-3523.

211. Clauss W., Bergeron D.J., Freitag M., Kane C.L., Mele E.J., Johnson A.T. Electron backscattering on single-wall carbon nanotubes observed by scanning tunneling microscopy // Europhys. Lett. 1999. - Vol. 47. - P. 601-607. 1

212. Radosavljevic M., Lefebvre J., Johnson A. High-field electrical transport andibreakdown in bundles of single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. B. 2001. - Vol. 64. -N. 24. - P. 241307-241310.i

213. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Петрик В.И., Чаплыгин Ю.А. Вольтамперные характеристики двухэлектродных элементов с углеродными нанотрубками // Микроэлектроника. 2003. - Том 32. - N 2. - С 102-104.

214. Yao Z., Kane C.L., Dekker С. High-field electrical transport in single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. - №. 13. - P. 2941-2944.

215. Nakanishi Т. Bachtold A., Dekker C. Transport through the interface between a semiconducting carbon nanotube and a metal electrode // Cond. Matt. B. 2002. - V. 66. - P. 037703-037706.

216. Poncharal P., Frank S., Wang Z.L., De Heer W.A. Conductance quantization in multiwalled carbon nanotubes // European Physical Journal D. 1999. - V. 9. - P. 77-79.

217. Tans S.J., Devoret M.H., Dai H. et al. Individual single-wall carbon nanotubes as quantum wires // Nature. 1997. - Vol. 386. - N. 6624. - P. 474-477.

218. Stahl H., Appenzeller J., Martel R., Avouris Ph., and Lengeler B. Intertube coupling in ropes of single-wall carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2000. - V. 85. - N 24. - P. 5186-5189. ,i I i

219. Odom T.W., Huang J.-L., Kim P., Lieber C.M. Structure and electronic properties of carbon nanotubes // J. Phys. Chem. B. 2000. V. 104. - N. 13. - P. 2794-2809.

220. Clauss W., Bergeron D.J., Johnson A.T. Atomic resolution STM imaging of a twisted single-wall carbon nanotube // Phys. Rev. B. 1998. - V. 58. - N. 8. - P. 42664269.

221. Collins Ph. G., Arnold M. S., Avouris Ph. Engineering carbon nanotubes and 1nanotube circuits using electrical breakdown // Science. 2001. - V. 292. - P. 706-709.i

222. Бобринецкий И.И., Неволил B.K., Строганов A.A., Чаплыгин Ю.А. Модуляция проводимости пучков однослойных углеродных нанотрубок // Микроэлектроника. -2004. Т. 33. - № 5. - С. 356-361.

223. Tans S.J., Verschueren A.R.M., Dekker С. Room-temperature transistor based on a single carbon nanotube // Nature. 1998. - V. 393 - N. 1. - P. 49-52.

224. Na P.S, Park N. Kim J., Kim H., Kong K.-J., Chang H., Lee J.-O. A field effect transistor fabricated with metallic single-walled carbon nanotubes // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. 2006. - Vol. 14. - Iss. 2. - P. 144-149.

225. Быков B.A. Приборы и методы сканирующей зондовой микроскопии дляIисследования и модификации поверхностей. Диссертация на соискания ученой степени доктора технических наук. Москва. 2000. - 393 с.

226. Martel R., Schmidt Т., Shea IT. R., Hertel Т., Avouris Ph. Single- and multi-wall carbon nanotube field-effect transistors // Appl. Phys. Lett. 1998. - V. 73. - № 17. - P. 2447-2449.i

227. Bachtold A., Hadley P., Nakanishi Т., Dekker C. .Logic circuits with carbonnanotube transistors // Science. 2001. - V. 249. - P. 1317-1320.i

228. Derycke V., Martel R., Appenzeller J., Avouris Ph. Carbon nanotube inter- and intramolecular logic gates // Nano Lett. 2001. - V. 1. - №. 9. - P. 453-456.

229. Liu X., Lee Ch., Zhou Ch., Han J. Carbon nanotube field-effect inverters // Appl. Phys. Lett. 2001. - V. 79. - № 20. - P. 3329-3331.

230. Heinze S., Tersoff J., Martel R. et al. Carbon nanotubes as Schottky barriertransistors // Phys. Rev. Lett. 2002. - V. 89. - N. 10. - P. 106801-10684.t

231. Rochefort A., Di Ventra M., Avouris Pli. Switching behavior of semiconducting carbon nanotubes under an external electric field // Appl. Phys. Lett. 2001. - V. 78. №. 17.-P. 2521-2523.

232. Bobrinetskii I.I., Aksenov A.I., Chaplygin Yu. A., Nevolin V.K. Fet'on carbon nanotubes bundle networks // I France-Russian Seminar. New achievements in material science. Book of abstract. Nancy. France. 2004. - Part III.8. - P. 162.

233. Durkop Т., Getty S.A., Cabas E. and Fuhrer M.S. Extraordinary mobility in semiconducting nanotubes //Nano letters. 2004. - Vol. 4. - N. 1. - P. 35-39.

234. Янсен Й. Курс цифровой электроники: В 4-х томах. Том 1. Основы цифровой электроники иа ИС. М: Мир. - 1987 г. - 334 с.

235. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин В.К. Элементы электроники на основе углеродных нанотрубок // Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология. III международная конференция. — Москва. 2004. -С. 40.

236. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Чаплыгин Ю.А. Логические ключи на основе пучков однослойных углеродных нанотрубок // Микросистемная техника. -2004. № 7. - С.12-14.

237. Khakani M.A.E1. Yi J.H. The nanostructure and electrical properties of SWNT bundle networks grown by an 'all-laser' growth process for nanoelectronic device applications II Nanotechnology. 2004. - V. 15'. - P.534-539.

238. Shon H.N. Ando Т. Quantum transport in two-dimensional graphite system // Journal of the Physical Society of Japan. 1998. - Vol. 67. - No. 7. - P. 2421-2429.

239. Electronic Properties of Novel Materials —Molecular Nanostructures, edited by H.Kuzmany. Theory of Quantum Transport in Carbon Nanotubes. T. Ando. American Inst. Of physics. 2000. - P.325-340.

240. Landauer R., Bennet Ch.H. Fundamental physical limits of computation // Scientific American. 1985. - Vol. 253. -N. 1. - P. 8-56.

241. Nygard J., Cobden D.H., Bockrath M: et al. Electrical transport measurements onsingle-walled carbon nanotubes // Appl. Phys. A. 1999:.- Vol. 69. - P. 297-304.

242. Nakanishi Т., Ando T. Contact between carbon nanotube and metallic electrode //

243. Journal of the Physical Societ of Japan: 2000. - Vol.69. - No.7. - P. 2175-2181.i

244. Hansson A., Paulsson M., Stafstrom S. Effect of bending and vacancies on the conductance of carbon nanotubes // Phys. Rev. B'. 2000. - Vol. 62. - N. 11. - P. 76397644.

245. Postma H.W.Ch., Dekker С., Teepan Т., Yao Z., Grifoni M. Carbon nanotube SET at room temperature // Science. 2001. - V. 293. - P. 76-79.

246. Freitag M., Radosavljevic M., Zhou Y. et al. Controlled creation, of a carbon, nanotube diode by a scanned gate // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. N. 20. P. 3326r3328.

247. Derycke V., Martel R., Appenzeller J. et al. Controlling doping and,carrier injection in carbon nanotube transistors // Appl. Phys. Lett. 2002. - Vol. 80. - N. 15. - P. 27732775.

248. Guo J., Datta S., Lundstrom M. A Numerical Study of Scaling Issues for Schottky-Barrier Carbon Nanotube Transistors // IEEE transactions on electron devices. 2004. -Vol. 51.-N. 2.-P. 172-177.

249. Федосов Я.JI. Основы физики полупроводниковых приборов / Я.Л. Федосов. 2-е изд. М.: Советское радио, 1969. 592 с.

250. Parker G. Introductory semiconductor device physics / G. Parker. Prentice Hall, 1994.- 285 P.

251. Appenzeller J., Knoch J., Radosavljevic M. and Avouris Ph. Multimode transport in Schottky-barrier carbon-nanotube field-effect transistors // Phisical Review Letters. -2004. Vol. 92. - N. 22. - P. 226802-226805.

252. Appenzeller J., Knoch J., Martel R. et al. Carbon nanotube electronics // IEEE Trans. Nanotechnol. 2002. - Vol. 1. - N. 4. - P. 184-189.

253. Фрайден Дж. Современные датчики. Справочник. М.: Техносфера, 2005 -597 с.1 268. Эггинс Б. Химические и биологические сенсоры. М.: Техносфера, 2005 -336 с.

254. Collins Ph.G., Hersam М., Arnold М. Martel R., Avouris Ph. Current saturation and electrical breakdown in multiwalled carbon nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2001. -Vol. 86.-N. 14.-P. 3128-3131.

255. Kanbara Т., Iwasa Т., Tsukagoshi K., Aoyagi Yo., Iwasa Yo. Gate-induced crossover from unconventional metals to Fermi liquids in multiwalled carbon nanotubes // Appl. Phys. Lett. 2004. - Vol. 85. - N. 26. - P. 6404-6406.

256. Graugnard E, de Pablo P. J., Walsh В., Ghosh A. W., Datta S., Reifenberger R.

257. Temperature dependence of the conductance of multiwalled carbon nanotubes // Phys.

258. Rev. B. 2001. - V. 64. - N. 12. - P. 125407-1254013.i

259. Zhou Ch., Kong J.,¡Dai H. Electrical measurements of individual semiconductingsingle-walled carbon nanotubes of various diameters // Appl. Phys. Lett. 2000. - Vol. 76.-N. 12.-P. 1597-1599.

260. Xue Yo. Atomic-scale physics and modeling of Schottky barrier effect in carbon nanotube nanoelectronics // Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 2005. - V. 858E. - P. HH7.3.1-HH7.3.8.

261. Ulbricht H., Moos G., Hertel Т. Interaction of molecular oxygen with single-wall carbon nanotube bundles and graphite // Surface Science. 2003. - Vol. 532 -535.1.I1. P. 852-856.

262. Krüger M., Widmer I., Nussbaumer Т., Buitelaar M., Schönenberger С. Sensitivity of single multiwalled carbon nanotubes to the environment // New Journal of Physics. -2003.-Vol. 5.-P. 138.1-138.11.

263. BaeD.J., KimK.S., Park Yo.S., SuhEu.K., AnK.H., Moon J.-M., Lim S.Ch., Park S.H., Jeong Yo. H., Lee Yo.H. Transport phenomena in an anisotropically aligned singlewall carbon nanotube film // Phys. Rev. B. 2001. - Vol. 64. - N. 23. - P. 233401233404.

264. Marliele C., Poncharal P., Vaccarini L., Zahab A. Effect of gas adsorbtion on the electrical properties of single wall carbon nanotubes mats // Material Research Society Symposium Proceedings. 2000. - N. 593. - P. 173.

265. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин ' B.K., Симунин М.М. Температурные датчики на основе полупроводниковых' углеродных нанотрубок // Электроника и информатика 2005. V международная НТК. Тезисы докладов. -Москва. - 2005. - С. 5.

266. Na P.S., Kim Н., So Н.-М., Kong K.-J., Chang H., Ryu В. H., Choi Yo., Lee Je.-O.,

267. Kim B'.-K., Kim Ju-J., Kim Ji. Investigation of the humidity effect on the electricaliproperties of single-walled carbon nanotube transistors // Appl. Phys. Lett. 2005. - Vol. 87.-N. 9.-P. 093101-093105.

268. Romero H.E., Sumanasekera G.U., Kishore S. Eklund P.C. Effects of adsorption of alcohol and water on the electrical transport of carbon nanotube bundles // J. Phys.: Condens. Matter. 2004. - Vol. 16. - P. 1939-1949.

269. Tucker J.R., Wang C., Carney P.S. Silicon field-effect transistor based on quantum tunneling // Appl. Phys. Lett. 1994. - Vol. 65. - N. 5. - P. 618-620.

270. Nosho Y., Ohno Yu., Kishimoto Sh., Mizutani T. n-type carbon nanotube field-effect transistors fabricated by using Ca contact electrodes // Appl. Phys. Lett. 2005. -Vol. 86. -N.7. - P. 073105-073107.

271. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин В.К., • Симунин М.М. Температурная зависимость электрического сопротивления структур на основеуглеродных нанотрубок в атмосферных условиях // Датчики и системы. 2006. -№9. - С. 60-64.

272. Zahab A., Spina L., Poncharal P. Water-vapor effect on the electrical conductivity of a single-walled carbon nanotube mat // Phys. Rev. B. 2000. - V.62. - N. 15. - P. 10000-10003.

273. Бобринецкий И.И., Симунин, M.M. Неволин В.К., Строганов А.А., Горшков К.В. Учебно-исследовательский нанотехнологический комплекс // Российские нанотехнологии. 2008. - Т. 3. - № 3-4. С. - 173-175.

274. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Строганов А.А., Синякова В.А.I

275. Комплексное решение при реализации нанотехнологических проектов в учебно-исследовательском процессе // Наноиндустрия. 2008. - №2. - С. 16-18.i

276. Collins Ph.G., Bradley К., IshigamiM., ZettlA. Extreme oxygen sensitivity of electronic properties of carbon nanotubes // Science. 2000. - Vol. 287. - N. 5459. - P.1800-1804.i

277. Zhao J., Buldum A., Han J., Lu J.P. Gas molecule adsorption in carbon nanotubes and nanotube bundles // Nanotechnology. 2002. - Vol. 13. - P. 195-200.u I

278. Бобринецкии И.И., Неволин B.K., Строганов A.A., Иванова О.М., Крутоверцев

279. С.А. Влияние изменения относительной влажности окружающей среды на транспортные свойсва структур на основе углеродных нанотрубок // Микро- и наносистемная техника. 2007. - №10. - С.23-26.

280. Неволин В.К. Вольтамперные характеристики квазиодпомерных микропроводников // Письма в ЖТФ. 1996. - Т. 22. - Вып. 21. С.57-60.

281. Kim W., Javey A., Vermesh О., Wang Q., Li Y., Dai H. Hysteresis caused by water molecules in carbon nanotube field-effect transistors // Nano Letters. 2003. - Vol. 3. -P. 193-198.

282. Qi P., Vermesh' O., Grecu M., Javey A., Wang Q., Dai H. Toward large arrays of multiplex functionalized carbon nanotube sensors for highly sensitive and selective molecular detection // Nano Lett. 2003. - Vol. 3. - N. 3. - P. 347-351.

283. Wongwiriyapan W.5 Honda Sh., Konishi H., et al. Single-walled carbon nanotube thin-film sensor for ultrasensitive gas detection // Japanese Journal of Applied Physics. -2005. V. 44. - N. 16. - P. 482-484.t

284. Lucci М. Regoliosi P., Reale A., Di Carlo A., Orlanducci S., Tamburri E., Terranova M.L., Lugli P., Di Natale C., D'Amicoa A., Paolesse R. Gas sensing using single wall carbon nanotubes ordered with dielectrophoresis // Sensors and Actuators.

285. B. 2005. -V. 111-112. P. 181-186.i i

286. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Строганов A.A., Иванова О.М., Крутоверцев

287. C.А. Чувствительность структур на основе сеток из пучков углеродных нанотрубок к изменению концентрации аммиака в атмосфере // Датчики и системы. 2007. -№9. - С. 22-27.

288. Zhang Т., Nix М.В., Yoo B.Y., Deshusses М.А., Myung N.V. Electrochemically fimctionalized single-walled carbon nanotube gas sensor // Electroanalysis. 2006. - Vol. 18. -N. 12. - P. 1153-1158.

289. Liu X., Luo Z., Han S., Tang Т., Zhang D., Zhoua Ch. Band engineering of carboni inanotube field-effect transistors via selected area chemical gating // Appl. Phys. Lett. -2005. Vol. 86. - P. 243501-243503.

290. Kim B.K., Park N. Na P.S., So H.-M., Kim J.-J., Kim H., Kong K.-J., Chang PI., Ryu B.-H., Choi Y., Lee J.-O. The effect of metal cluster coatings on carbon nanotubes // Nanotechnology. 2006. - V. 17. - P. 496-500.

291. Bradley K., Gabriel J.-C.P., Briman M., Star A., Gruner G. Charge transfer from ammonia physisorbed on nanotubes // Phys. Rev. Lett. 2003. - Vol. 91. - N. 21. P. 218301-218304.

292. Sin M.L.Y., Chow G.C.T., Fung С.К.М., Li W.J., Leong P., Wong K. W., Lee T. Ultra-low-power alcohol vapor sensors based on multi-walled carbon nanotube // IEEE Transactions on Nanotechnology. 2006. - Vol. 4. - N. 3. - P. 124-128.

293. Yang C.-M., Kanoh H., Kaneko K., Yudasaka M., Iijima S. Adsorption behaviors of HiPco single-walled carbon nanotube aggregates for alcohol vapors // J. Phys. Chem. B. -2002. Vol. 106. - P. 8994-8999.

294. Manohara H.M.,. Wong E.W, Schlecht E., Hunt B.D., Siegel P.H. Carbon nanotube Schottky diodes using Ti-Schottky and Pt-Ohmic contacts for high frequency applications //Nano Letters. 2005. - Vol. 5. - N. 7. - P. 1469-1474.

295. Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Симунин M.M. Влияние сорбции паров спирта на проводимость структур на основе углеродных нанотрубок //Микро- и наносистемная техника. 2007. - №5. - С. 29-33. ,

296. Someya Т., Small J., Kim P., Nuckolls С., Yardley J.T. Alcohol vapor sensors based on single-walled carbon nanotube field effect transistors // Nano Letters. 2003.1. Vol.3.-N.7.-P. 877-881.t

297. Kong J., Franklin N.R., ZhouC. et al. Nanotube molecular wires as chemical sensors // Science. 2000. - Vol. 287. - N. 5453. - P. 622-625.

298. Аксенов А.И., Бобринецкий И.И., Неволин B.K., Симунин M.M. Химические сенсоры на основе пучков углеродных нанотрубок для обнаружения низких концентраций молекул хлора в атмосфере // Микро- w наносистемная техника. -2005. -№12. -С. 12-15.

299. Хартов С.В., Симунин М.М., Неволин В.К., Бобринецкий И.И. Селективный датчик газов на основе системы осциллирующих нановолокон // Патент РФ на изобретение № 2317940 с приоритетом от 4 августа 2006 г.

300. Бобринецкий И.И. Сенсорные свойства структур на, основе углеродных нанотрубок//Российские нанотехнологии. 2007. - Том 2. - № 5-6. - С. 90-94.

301. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Хартов С.В., Чаплыгин Ю.А. Модуляция проводимости квазиодномерных молекулярных микропроводников // Письма в ЖТФ. 2005. - Т. 31. - В.10. - С.65-69.

302. Бобринецкий И.И., Неволин В.К., Хартов С.В., Чаплыгин Ю.А. Способ формирования планарных молекулярных проводников в полимерной матриц // Патент РФ на изобретение № 2307786 с приоритетом от 2 мая 2006 г.