感光性溶胶-凝胶法在功能薄膜微细图形与微阵列中制备中的应用

以硅为代表的半导体的微细加工技术已达到了亚微米甚至纳米级的水平,而沿用半导体微细加工技术的功能薄膜的微细加工则远达不到这样的水平,其主要原因之一是由于功能薄膜通常含有多种化学组元,各种元素的抗蚀能力不同,与硅半导体相比,微细图形制备具有更大的难度.本研究结合功能薄膜的特点,研究了感光溶胶-凝胶技术,在薄膜的制备过程中就考虑到薄膜的微细加工.这种方法充分利用了溶胶-凝胶法可精确调控薄膜成分、按照需要对薄膜的结构进行化学裁剪的特点,用化学修饰法赋予薄膜以感光特性,利用薄膜自身的感光特性制备微细图形,简化了薄膜微细图形制备流程,并可以获得具有亚微米级的功能薄膜阵列或二维格子,在光电子或微电子领域有重要应用前景.     

飞秒激光双光子微细并行加工方法

飞秒激光三维微细加工技术具有真三维的制作能力和亚微米的加工分辨率等特点,因此获得越来越多的关注,但其串行工艺加工效率低是其技术难点．为了提高加工效率,搭建了一套飞秒激光并行加工平台,利用微透镜阵列实现飞秒激光分束聚焦,初步实现了双光子微细并行加工,在光敏树脂和玻璃上分别并行加工出多个二维结构,加工单点分辨率达到1．25μm．针对实验结果,对实验的加工一致性和分辨率进行分析,提出了进一步提高加工效率和加工一致性的方法．     

基于近场静电纺丝的微／纳米结构直写技术

基于近场静电纺丝（舾）,研究了可用于柔性电子制造的微／纳米结构直写技术．构建了电极、收集板可协调运动的直写实验平台,分析了电纺丝参数对微／纳米结构直写过程的影响和直写参数间的匹配．通过缩短电纺丝距离实现对直写过程的控制,分别采用直径为25μm的实心探针针尖和内径为232μm的空心注射针尖作为电纺丝喷头,可有序地直写出直径为50—500nm的纳米纤维和线宽为1—8μm的微米结构．实验结果表明：微米结构线宽随收集板速度和PEO溶液浓度的变大而变大;直写工作电压随收集板运动速度的变大而减小,随电极至收集板距离的增加而变大．协调电极与收集板运动速度,平行直写微米结构间距可控制在100-180μm之间．     

基于AFM氮化硅探针刻蚀方法制作聚碳酸酯纳米光栅

基于原子力显微镜(AFM)探针的纳米机械刻蚀技术以其成本低、分辨率高的优势被广泛应用于各种纳米元器件的制造中.为了得到最优的光栅结构,首先通过单次刻蚀实验定量分析了刻蚀方向、加载力和刻蚀速率等3个主要加工参数对所得纳米沟槽形貌和尺寸的影响,给出了普通氮化硅探针对聚碳酸酯(PC)的加工特性及加工效率.然后通过改变沟槽间距(100~500 nm)得到了不同周期的纳米光栅结构,并确定了这种探针与样品的组合对间距的要求及最佳加工参数:沿垂直于微悬臂长轴向右刻蚀,加载力2.3μN,刻蚀速率2.6μm/s.最后利用该技术对实验室已有原子光刻技术所得周期为213 nm的一维Cr原子光栅结构进行了复制加工,得到了均匀的213 nm一维光栅,证明这种基于AFM探针的纳米机械刻蚀技术可被广泛应用于纳米加工.     

飞秒激光烧蚀材料表面产生纳米波纹结构的实验

利用飞秒脉冲激光烧蚀可以获得远小于激光中心波长（775nm）量级的周期条纹．通过多脉冲飞秒激光烧蚀Ni、Al、Cu、Ti和Si等材料表面的实验,得到材料表面产生光栅的周期均小于飞秒激光中心波长;采用对比实验,改变入射光的偏振特性,发现波纹周期方向随入射光偏振方向的改变而改变;不改变激光偏振态、脉冲能量为4．2J／cm^2时,沿波纹周期走向,发现平台移动速度为0．1mm／s时,可获得清晰的551nm的金属周期结构;最后应用上述实验结果,在铜片表面制备了长为几十微米、周期为551nm的微纳光栅结构。     

聚焦离子束微细加工技术实验研究

一、引言近年来,随着高亮度液态金属离子源的出现,亚微米聚焦离子束技术迅速发展。FIB(聚焦离子束)在半导体和微型特殊器件制作技术中将发挥越来越大的作用。日本日立用B~+FIB无掩模注入Si中,制作出一种新型亚微米沟道长度器件—离子束MOSFET,它在电流增益、漏极击穿电压和短沟道阈值效应等方面都优于传统方法制造的同类器件;在FIB无掩模刻蚀、曝光技术中,已获得30nm的高分辨率的图案;FIB已成功地制成分辨率小于0.25μm的同步辐射光、X射线曝光用的掩模;利用FIB还可修理亚微米的掩模缺陷,目前已有商品FIB掩模修正仪问世;用FIB刻蚀亚微米小孔阵列,可加工超导电子学器件。本文报道在我们设计加工的FIB系统上刻蚀金膜、硅片及自显影FIB曝光的实验结果。本系统已能进行亚微米级微细加工工艺研究。     

论纳米光栅测量技术

作者及其同事们经过20多年努力将计量光栅技术提高到了纳米量级和亚纳米量级，并进行了大面积推广应用，形成了一整套纳米光栅测量技术，该文为对这套技术的综合论述．首先回顾了刻线技术的发展历史，指出中国古代曾作出杰出贡献．归纳了发展计量光栅技术的5个阶段和4项内容．给出纳米光栅的定义和两个特点，并通过作者和同事们的光栅制造过程说明，纳米光栅实质上是一种刻录、固化到光栅基体上的光波波长．它为纳米测量领域提供了一种新途径、新方法，与激光干涉仪等现有纳米测量方法相比，具有自己独特的优点．文中讨论了纳米光栅的读取技术与信号处理技术，提出了纳米光栅细分误差的错位测量法．还讨论了与纳米光栅相关的纳米机械，介绍了作者和同事们的科研成果，圆柱、导轨等的机械精度已经进入了纳米量级．最后讨论了纳米光栅与激光干涉仪以及高等级量块的比对结果．     

光栅纳米测量技术及应用

本文简要介绍了光栅纳米测量技术的主要研究内容，着重阐述了其应用实例－一种光栅纳米测微仪的原理结构和实现方法。从系统的重复性、分辨力和准确度三方面入手，深入地研究和探索解决光栅纳米测量过程中的各种关键技术问题的方法和途径，能够有效地将光栅测量的分辨力和准确度从亚微米量级提高到纳米量级。     

纳米计量标准的发展现状与趋势

纳米计量技术能够为超精密加工技术提供纳米级位移和三维形貌,在纳米技术中扮演着重要角色.纳米计量标准包括台阶、膜厚、光栅及线宽等,用来校准现场条件下的纳米测量仪器.为了解纳米计量标准的发展现状与趋势,分析了台阶、膜厚、光栅以及线宽等纳米计量标准的国内外现状、国际比对情况和发展趋势,对实现解决测量仪器的溯源性,建立国际单位制下的纳米计量体系做出了相应工作.随着一个技术节点到下一个技术节点,为保证测量仪器的准确度,需要开展更小尺寸下纳米计量标准和测量方法的研究.     

软膜紫外光固化纳米压印中Amonil光刻胶的刻蚀参数优化(英文)

报道了反应离子刻蚀转移图形过程中对Amonil光刻胶的刻蚀参数优化的结果.利用软膜紫外光固化纳米压印技术,首先制备了线宽/间距均为200 nm的纳米光栅结构.然后采用反应离子刻蚀的方法去除残留的Amonil光刻胶.研究了不同的气体组成、射频功率、压强和气体流量对刻蚀形貌、表面粗糙度以及刻蚀速度的影响.在优化的工艺条件下,获得了理想的具有垂直侧壁形貌和较小表面粗糙度的纳米光栅阵列.结果表明,选择优化的刻蚀工艺参数,既能有效地改善图形转移的性能,同时也能提高所制备结构的光学应用特性.