简述

原理

特点

应用领域展望

简述

蘸笔纳米印刷术（DPN）是一种特殊的纳米刻蚀技术，是一种简单方便的从AFM针尖到基底传输分子的方法，其分辨率可与电子束刻蚀等方法相媲美，对纳米器件的功能化更为有用。

原理

美国西北大学的 Mirkin研究小组开发了蘸笔纳米印刷术（DPN），他们用AFM的针尖作“笔”，固态基底作“纸”，与基底有化学作用力的分子作“墨水”，分子通过凝结在针尖与基底间的水滴的毛细作用直接“书写”到基底表面，表面张力将分子从针尖传送到基体上直接操纵形成图案，其原理图如图。水滴在覆有十八硫醇（ODT）的针尖和金基底之间形成，其大小由相对湿度控制，凝结水滴存在于针尖和样品之间是形成纳米级甚至皮米级图像分辨率的主要原因。

特点

到目前为止，研究人员已经用DPN方法给出了几纳米宽的线条。虽然DPN的速度比较慢，但能够用多种不同的分子作为“墨水”，使纳米尺度上的印刷具有很大的化学灵活性。Mirkin设想利用此法来精确地修改电路设计，且于不久前用此法直接在硅和砷化镓两种半导体材料上构筑了有机分子图案。Amro等人结合 DPN 技术开发了一种新型读写器（nanopenreaderandwriter—NPRW）制造纳米结构。NPRW能构造出多种成分的图形，具有较高的空间分辨率，且不依赖于基底的材料和环境湿度，能有效防止图形的扩散和磨损。

应用领域展望

DPN有许多变种技术，其中杜克大学的Maynor等人在Mirkin的DPN基础上开发了电化学AFM的DPN技术，将针尖与基底间的水滴用作纳米尺度的电解池，在其中针尖上的金属盐溶解，通过电化学反应还原成金属，沉积到基底表面。DPN技术已用于许多材料的大面积图形化，包括在许多基底上定义溶胶粒子、有机金属盐、聚合物、蛋白质、DNA 等生物分子。