Electron Beam Induced Chemical Processes in the Nanolithographic Method FEBID and Their Description by Means of the Electron Scattering Theory
Result description
This paper is dealing with the focused electron beam ninduced deposition (FEBID), a nanolithographic method nused for fabrication of devices for nanoelectronics, na-nnosensors, and other types of nanotechnologies. Funda-nmentals, merits, limitations, present and potential applica-ntions of FEBID are discussed. Electron beam induced nchemistry is a complicated process including several reac-ntion channels. So far this complexity does not allow to ndevelop a detailed understanding of the microscopic for-nmation of deposits. Therefore, the development of theoreti-ncal models represents a topical task to interpret and supple-nment the available experimental data, and, ideally, to pre-ndict optimum parameters for the FEBID nanofabrication. nFor FEBID, the electron scattering theory can be applied nas a proper and rigorous theoretical tool. We present an nattempt to show how it can be used to evaluate cross sec-ntions for dissociative electron attachment – an important nchannel in decomposition of FEBID precursors by electron nimpact.
Keywords
electron beam induced chemistrynanolithographymetal-ligand bond fission
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
Result on the web
—
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Chemické procesy iniciované nárazem elektronu v nanolitografické metodě FEBID a jejich popis pomocí teorie elektronového rozptylu
Original language description
Profesor Rudolf Zahradník společně s profesorem Jaroslavem Kouteckým vytvořili základ toho, co se dá nazvat „českou školou kvantové chemie“. Jejich pionýrské výpočty na mechanických kalkulačkách před více než 55 lety znamenaly počátek, po kterém jejich žáci a následovníci pokračovali v tvorbě kvantové chemie jako užitečného nástroje výzkumu v mnoha oblastech chemie. My chceme v tomto článku ukázat na jednu takovou oblast, a to na novou nanotechnologii, ve které je součinnost experimentu a kvantové teorie obzvláště významná. Jde o metodu nanolitografie pro tvorbu nanostruktur na povrchu substrátu, zvanou FEBID (focused electron beam induced deposition). Omezili jsme citace jen na několik přehledných referátů z poslední doby, ve kterých jsou odkazy na literaturu z předchozích let. Níže popíšeme princip této metody, možnosti jejího využití a její přednosti vůči doposud používaným metodám nanolitografie. Ukážeme, že metoda má solidní teoretický základ, avšak že možnosti numerické realizace jsou stále nedostatečné pro objasnění rozpadu komplexních sloučenin nárazem elektronu. Je to způsobeno tím, že pro popis srážek elektronu s molekulami je třeba použít kvantovou teorii elektronového rozptylu, což je složitější a výpočtově náročnější než kvantověchemické výpočty. Zmíníme se o současnémnstavu aplikací teorie rozptylu pro potřeby nanolitografie a naznačíme, kudy by se měl další vývoj ubírat. Zmíníme se i o tom, že pokrok v této oblasti má i obecnější význam pro chemii. Chemické reakce iniciované nárazem elektronu probíhají nejen v kosmu, ale jsou důležitou součástí atmosférických a pozemských jevů, abychom jmenovali alespoň princip hmotové spektroskopie a poškození DNA vlivem záření o vysoké energii.n
Czech name
Chemické procesy iniciované nárazem elektronu v nanolitografické metodě FEBID a jejich popis pomocí teorie elektronového rozptylu
Czech description
Profesor Rudolf Zahradník společně s profesorem Jaroslavem Kouteckým vytvořili základ toho, co se dá nazvat „českou školou kvantové chemie“. Jejich pionýrské výpočty na mechanických kalkulačkách před více než 55 lety znamenaly počátek, po kterém jejich žáci a následovníci pokračovali v tvorbě kvantové chemie jako užitečného nástroje výzkumu v mnoha oblastech chemie. My chceme v tomto článku ukázat na jednu takovou oblast, a to na novou nanotechnologii, ve které je součinnost experimentu a kvantové teorie obzvláště významná. Jde o metodu nanolitografie pro tvorbu nanostruktur na povrchu substrátu, zvanou FEBID (focused electron beam induced deposition). Omezili jsme citace jen na několik přehledných referátů z poslední doby, ve kterých jsou odkazy na literaturu z předchozích let. Níže popíšeme princip této metody, možnosti jejího využití a její přednosti vůči doposud používaným metodám nanolitografie. Ukážeme, že metoda má solidní teoretický základ, avšak že možnosti numerické realizace jsou stále nedostatečné pro objasnění rozpadu komplexních sloučenin nárazem elektronu. Je to způsobeno tím, že pro popis srážek elektronu s molekulami je třeba použít kvantovou teorii elektronového rozptylu, což je složitější a výpočtově náročnější než kvantověchemické výpočty. Zmíníme se o současnémnstavu aplikací teorie rozptylu pro potřeby nanolitografie a naznačíme, kudy by se měl další vývoj ubírat. Zmíníme se i o tom, že pokrok v této oblasti má i obecnější význam pro chemii. Chemické reakce iniciované nárazem elektronu probíhají nejen v kosmu, ale jsou důležitou součástí atmosférických a pozemských jevů, abychom jmenovali alespoň princip hmotové spektroskopie a poškození DNA vlivem záření o vysoké energii.n
Classification
Type
Jimp - Article in a specialist periodical, which is included in the Web of Science database
CEP classification
—
OECD FORD branch
10403 - Physical chemistry
Result continuities
Project
GA18-02098S: Theory of Electron-Induced Decomposition of Molecules in Plasma and Nano-technology
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2018
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data specific for result type
Name of the periodical
Chemické listy
ISSN
0009-2770
e-ISSN
—
Volume of the periodical
112
Issue of the periodical within the volume
10
Country of publishing house
CZ - CZECH REPUBLIC
Number of pages
5
Pages from-to
678-682
UT code for WoS article
000449333700008
EID of the result in the Scopus database
2-s2.0-85056638104
Result type
Jimp - Article in a specialist periodical, which is included in the Web of Science database
OECD FORD
Physical chemistry
Year of implementation
2018