上而下

上而下 (Top down)
臺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。

Top down 原先的涵義是一個「由上而下」設計的想法、概念，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 「由上而下設計」(top-down design)的方法論宣稱，應該由最一般化且整體架構開始設計，然後往下直到繁瑣又微小的模組。而用Top down方法來製作奈米等級的結構元件，是從巨觀角度上逐漸把尺寸愈做愈小，利用微機械精細加工裁切與蝕刻的方式，來製作奈米等級元件。

在製備奈米材料方面，主要分為2種方式，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。而化學卻是使用由下往上的組成技術，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。

打個比喻，在半導體製程上Top down 的意思就像沙雕藝術家在沙灘上作雕刻藝術一樣，心中先構圖，再把沙子整理好，堆的四四方方的，然後再由上而下一路雕刻下去，直至我們預先設定好的樣子，而完成作品。沙子在堆積的過程，我們在半導體製程上就叫作「長晶」或「沉積」，開始由上而下雕刻，在半導體製程就叫作「蝕刻」。半導體製程屬於是「由大作小」(Top down)，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