美国研究人员取得定向自组装半导体工艺突破

美国国家标准与技术研究所（NIST）与IBM的研究人员开发了一种沟槽（trenching）技术，能被用以通过定向自组装（self-directed assembly）来打造电子元件。

研究人员表示，金纳米粒子能像是铲雪机那样运作，在磷化铟或其他半导体材料层翻搅而过，形成纳米通道。这种技术可望被用来在所谓的实验室单芯片（lab-on-a-chip）元件上集成激光器、传感器、波导（wave guides）与其它光学零组件，支持疾病诊断、筛选实验性材料与药物、DNA检验等。

金粒子的通道挖掘能力是偶然被发现的，在一个因为污染物而失败的纳米线形成实验中；NIST化学研究员Babak Nikoobakht表示：“一开始我们非常失望，”但是研究团队无心插柳，发现污染物是水。该实验的扫描电子显微镜影像显示，结合水汽的金纳米粒子导致了长长直直的纳米通道。

在磷化铟半导体的表面上形成的表面定向纳米通道电子显微镜影像；那些纳米通道是利用金催化汽态-液态-固态蚀刻工艺所形成，而其位置则是由沉积的金图形所定义

研究团队接下来梳理出实现该蚀刻工艺所需的化学机制与必要条件，选择性地在半导体表面涂布金并将之加热；一旦加热完成，底层的磷化铟就会融入金纳米粒子，形成金合金。他们接下来将加热的水蒸汽导入系统，发现当水蒸汽温度达到摄氏440度以上时，会形成长长的V型纳米通道；那些通道下方的直线路径，是由结晶半导体内的规律重复晶格所支配。

研究人员也能将上述技术应用于磷化镓与砷化铟，这两种半导体材料也是属于三五族；这类化合物半导体被用以制作LED，或是支持通讯、高速电子等应用。Nikoobakht表示，他相信这种蚀刻工艺经过调整之后，能被用以在硅等材料上制作通道图案。