Shedding light on the nanoworld: diffusion-limited nanostructures from laser-focused atom deposition

Florin Nita; Alberto Pimpinelli

doi:10.1016/j.crhy.2003.12.002

Physics/Surfaces, interfaces, films

Shedding light on the nanoworld: diffusion-limited nanostructures from laser-focused atom deposition
[De la lumière sur le nanomonde : nanostructures limitées par la diffusion obtenues par dépôt d'atomes focalisés par laser]

Présenté par : Jacques Villain

Florin Nita ^1,² ; Alberto Pimpinelli ¹

¹ LASMEA, UMR 6602 du CNRS, Université Blaise Pascal – Clermont-Ferrand II, 63177 Aubière cedex, France
² Institute of Physical Chemistry “IG Murgulescu”, Romanian Academy, Spl. Independentei 202, Bucharest, Romania

Comptes Rendus. Physique, Bose-Einstein condensates: recent advances in collective effects, Volume 5 (2004) no. 1, pp. 149-153.

Résumé
Abstract

Le rôle de la diffusion de surface dans la fabrication de nanostructures par lithographie d'atomes focalisés par laser (atomes « froids »), est étudiée en utilisant des simulations Monte Carlo cinétiques d'un modèle de croissance qui tient compte de la formation spontanée d'ı̂lots 3D. Contrairement à l'intuition, il s'avère que la taille latérale des nanostructures est peu sensible à la diffusion de surface des adatomes déposés, même lorsque la longueur de diffusion des adatomes dépasse la longueur d'onde de l'onde stationnaire des faisceaux laser.

We study the role of surface diffusion in the fabrication of nanostructures by laser-focused (“cold”) atom lithography, using kinetic Monte Carlo simulations of a growth model that accounts for spontaneous organisation of 3D islands. Contrary to intuition, we find that the lateral size of the nanostructures is barely affected by surface diffusion of deposited adatoms, even when the adatom diffusion length exceeds the standing-wave field wavelength.

Reçu le : 2003-06-03
Accepté le : 2003-12-15
Publié le : 2004-01-01

DOI : 10.1016/j.crhy.2003.12.002

Keywords: Atom optics, Atom lithography, Laser-focused atom deposition, Nanostructures, Nanofabrication
Mots-clés : Optique atomique, Lithographie atomique, Dépôt d'atomes focalisés par laser, Nanostructures, Nanofabrication

Affiliations des auteurs :

Florin Nita ^{1, 2} ; Alberto Pimpinelli ¹

¹ LASMEA, UMR 6602 du CNRS, Université Blaise Pascal – Clermont-Ferrand II, 63177 Aubière cedex, France
² Institute of Physical Chemistry “IG Murgulescu”, Romanian Academy, Spl. Independentei 202, Bucharest, Romania

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Florin Nita; Alberto Pimpinelli. Shedding light on the nanoworld: diffusion-limited nanostructures from laser-focused atom deposition. Comptes Rendus. Physique, Bose-Einstein condensates: recent advances in collective effects, Volume 5 (2004) no. 1, pp. 149-153. doi : 10.1016/j.crhy.2003.12.002. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2003.12.002/

Bibliographie
Cité par

[1] V.A. Shchukin; D. Bimberg Rev. Mod. Phys., 71 (1999), p. 1125

[2] F. Liu; M.G. Lagally Proceedings of the 10th Toyota Conference on “Atomic, Molecular, and Electronic Dynamic Processes on Solid Surfaces” (M. Aono; M. Kawai, eds.), Surface Sci., 386 (1997), p. 169

[3] C. Cohen-Tannoudji; J. Dupont-Roc; G. Grynberg Photons et atomes, Inter Editions, 1987

[4] J.J. McClelland; R.J. Celotta Thin Solid Films, 367 (2000), p. 25

[5] J.P. Gordon; A. Ashkin Phys. Rev. A, 21 (1980) no. 5, p. 1606

[6] G. Timp; R.E. Behringer; D.M. Tennant; J.E. Cunningham; M. Prentiss; K.K. Berggren Phys. Rev. Lett., 69 (1992), p. 1636

[7] J.J. McClelland; R.E. Scholten; E.C. Palm; R.J. Celotta Science, 262 (1993), p. 877

[8] A.-L. Barabásy Appl. Phys. Lett., 70 (1997), p. 2565

[9] C.-H. Lam; C.-K. Lee; L.M. Sander Phys. Rev. Lett., 89 (2002), p. 216102

[10] R.L. Schwoebel J. Appl. Phys., 40 (1969), p. 614

[11] C.C. Bradley; W.R. Anderson; J.J. McClelland; R.J. Celotta Appl. Surf. Sci., 141 (1999), p. 210

[12] R.E. Behringer; V. Natarajan; G. Timp Appl. Surf. Sci., 104/105 (1996), p. 291

Jacques Villain Various types of growth instabilities in coherent epitaxy, Journal of Crystal Growth, Volume 275 (2005) no. 1-2, p. e2307 | DOI:10.1016/j.jcrysgro.2004.11.369
Barbara Fazio; Onofrio Maragò; Ennio Arimondo; Corrado Spinella; Corrado Bongiorno; Giuseppe D’Arrigo Towards fabrication of ordered gallium nanostructures by laser manipulation of neutral atoms: study of self-assembling phenomena, Superlattices and Microstructures, Volume 36 (2004) no. 1-3, p. 219 | DOI:10.1016/j.spmi.2004.08.012

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