由下往上〈Bottom up〉

由下往上〈Bottom up〉
台中縣立新社高級中學物理科陳俊清老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

在奈米製造技術上，基本上可分成兩大主流，Top down 與 Bottom up，Top down 是藉由加工的極細微化，控制塊材能由大而小雕塑的技術，Bottom up 是藉由操控原子及分子，由小而大開發奈米新材料的技術，兩者均有其擁護者。

Bottom up 原先的涵義是一個”由下而上”設計的想法、概念，從點至線到面，可運用於企業經營、政府決策、產品製作、撰寫程式等方面，在製作奈米等級的結構元件方面，亦可利用這樣的設計概念。

當我們在設計奈米產品時 “由下而上設計”(Bottom-up design)的方法論宣稱，應該由繁瑣又微小的模組開始設計，然後往上組合中大型模組直到完成元件的整體架構。

而用 Bottom up 方法來製作奈米等級的結構元件，是從微觀角度上逐漸把尺寸愈做愈大，各自先完成一個個的小模組之後，再組成一個系統，原子或分子設計組合成新的奈米結構，並以其為基本「建築磚塊」（building block），加以製作、組裝成新的材料、元件或系統。

在製備奈米材料方面，主要分為 $$2$$ 種方式，化學卻是使用由下往上(Bottom-up)的組成技術，由一個個原子或分子堆疊構成元件，利用溶液微胞侷限、電解、生物模板、溶膠 – 凝膠、化學氣相沉積(chemical vapor deposition)等方法，漸漸往上成長成奈米粒子，而物理方式通常利用微影蝕刻(lithography)、乾濕式蝕刻(etching)等蝕刻方法，即所謂的由上而下(top down)的方法，來製備奈米粒子。

打個比喻，在半導體製程上 bottom up 的意思就像就如同在堆積木一樣，從最底下的第一層開始堆，依據設計藍圖層層堆疊，在由下往上堆的過程中，就已經將你構思堆的形狀給堆好了，不需再有像 Top down 蝕刻的步骤。

目前奈米技術「由小作大」（bottom up）及「由大作小」（Top down）兩者都有，而且常常採取兩者併行的製程來製備奈米粒子。

參考資料：
1.（中北區）奈米科技K-12教育發展計畫－奈米線上辭典
http://pesto.lib.nthu.edu.tw/k12/dictionary_all.asp
2. 陳家俊、藍榮煌，奈米科技的發展與應用，半導體科技 NO.23, 2001/9