纳米尺度加工技术概述

介绍了两大类纳米尺度加工技术高分辨率技术和工艺流程控制形成纳米尺度技术。其中高分辨率技术是微电子光刻技术的延伸，包括高效率高成本并完全兼容现有IC工艺的极紫外光刻技术(extreme uitravioiet lithography)、高效率低成本但目前无法套刻且模板制作困难的纳米压印技术(nano-imprint lithography)和线条最精细但低效率的扫描探针技术(scanning probe lithography)等，工艺流程控制形成纳米尺度技术利用一些常规工艺原理如侧墙掩膜和各向异性腐蚀、多孔氧化铝模板等实现局域或自组装纳米结构，能在传统微电子工艺条件下超越光刻技术分辨率限制制备可控的纳米线条或点，但集成度仍受光刻精度限制。     

纳米尺度加工技术概述

介绍了两大类纳米尺度加工技术--高分辨率技术和工艺流程控制形成纳米尺度技术.其中高分辨率技术是微电子光刻技术的延伸,包括高效率高成本并完全兼容现有IC工艺的极紫外光刻技术(extreme ultraviolet lithography)、高效率低成本但目前无法套刻且模板制作困难的纳米压印技术(nano-imprint lithography)和线条最精细但低效率的扫描探针技术(scanning probe lithography)等.工艺流程控制形成纳米尺度技术利用一些常规工艺原理如侧墙掩膜和各向异性腐蚀、多孔氧化铝模板等实现局域或自组装纳米结构,能在传统微电子工艺条件下超越光刻技术分辨率限制制备可控的纳米线条或点,但集成度仍受光刻精度限制.     

激光纳米尺度先进加工技术

综述了激光-扫描探针显微镜（Laser-SPM)纳米尺度加工先进技术及激光纳米结构先进加工技术。     

基于扫描隧道显微镜的纳米加工技术

介绍了具有原子级分辨率的扫描隧道显微镜(STM)的工作原理及其相对于传统的电子束加工所具有的技术优势,阐述了STM在纳米加工中的应用和需要解决的技术难题。     

应用SPM技术开展纳米切削加工

纳米科技发展和应用的一个重要问题是：解决纳米尺度上的操作,加工和控制,本文针对目前传统机械加工方法在纳米量级加工能力上存在的不足,以及利用SPM探针针尖进行纳米加工在工程应用中所面临的技术问题,提出应用SPM原理和技术,直接使用金刚石丸具进行材料的纳米量级去除加工方法。文中应用该方法对石墨以及金属材料进行了微去除加工实验,研究和考察了纳米切削加工时,切削形成和良好加工表面的形成,结果显示,这是一种好的纳米加工方法,既可作为材料加工过程的研究手段,又具有良好的实际应用前景。     

微纳米加工表面和表层的完整性评价

对近年微纳米表面和表层的完整性评价技术和检测方法作了综合性概述,并且应用现有的高精度现代化测试设备,对超精密加工的硅、锗、玻璃、硬质合金、铝等材料的几种性能进行了实验研究,证明了这些手段和评价方法的可行性。     

扫描探针显微镜在激光纳米加工技术上的应用和进展

综述了扫描探针显微镜在激光纳米加工技术上应用的最新进展,介绍了纳米结构的形成机理。     

基于扫描探针显微镜的纳米加工技术研究进展

扫描探针显微镜(SPM)纳米加工技术是当前非常活跃的纳米加工研究领域，其研究成果有可能成为微纳米器件制作的主要方法。文章主要介绍了单原子操纵、阳极氧化法，以及机械刻蚀加工等SPM纳米加工方法的机理、特点及研究进展，提出了今后需要重视的研究方向。     

基于模板合成法的纳米金柱阵列制备

基于模板合成法,在多孔氧化铝(PAA)模板上用磁控溅射沉积金薄膜,制备出高度有序的纳米金柱阵列结构.采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对所加工的金柱阵列结构进行表征.所加工的纳米结构为柱状金纳米阵列,金柱直径约为φ60 nm,金柱尖端直径约φ20 nm,高度为300～600 nm,相邻金柱平均间距约为100 nm.纳米金柱阵列结构与多孔氧化铝模板(PAA)貌一致,阵列分布规则,柱体大小均匀.     

扫描探针显微镜的纳米尺度表面改性和微细加工技术

本文较全面地讨论了近几年来国外有关利用扫描探针显微镜进行纳为尺度表面改性和微细加工工作的现状和发展，重点讨论了主尺寸光刻制板技术的发展。最后，本文简要介绍本课题组利用扫描隧道显微镜进行纳米尺度曝光的有关工作，希望引起更多科技工作者的重视，以便进一步推进我国在纳米技术领域的发展。     

纳米结构制备技术

随着纳米加工技术的发展,纳米结构器件必将成为将来的集成电路的基础.本文介绍了几种用电子束光刻、反应离子刻蚀方法制备硅量子线、量子点和用电子束光刻、电子束蒸发以及剥离技术制备纳米金属栅的工艺方法;用这种工艺方法在P型SIMOX硅片上成功制造的一种单电子晶体管,在其电流电压-特性上观测到明显的库仑阻塞效应和单电子隧穿效应.     

量子点制备方法的研究进展

量子点以其类似于原子的性质近年来受到很大关注,通过Stranski-Krastanow(SK)生长模式外延自组织生长的量子点具有诸多有利于红外应用的性质,例如工作温度较高、信噪比较大、暗电流较低、波段较宽以及垂直入射光响应等.对于新型红外探测器的研发而言,它们是一类很有潜力的候选者.本文主要对近期国外文献报道的量子点制备方法的部分研究进展做了总结和评述.     

基于微模塑复制技术的聚合物微悬臂梁的研制

首先用电火花技术制作出不锈钢基座和悬臂梁,然后利用PDMS良好的柔性、弹性、复制分辨率以及良好的透气性能制作了过渡模版,通过二次复制的图形转移技术,制作了聚合物微悬臂梁.测试表明,所制作的聚合物悬臂梁基本满足悬臂梁工作的要求,利用该微模塑复制技术制备聚合物微悬臂梁的方法工艺简单、成本低、可批量生产.同时避免了刚性脱模带来的难题.根据实验,还给出了中温注射、低温固化、高温后固化的最佳工艺方法.     

激光直按写入工艺的研究

本文介绍了四轴激光直接写入系统,对激光直接在光刻胶上写入图形的工艺进行了研究,讨论了在不同离焦情况下,胶层内光斑的大小和强度分布,采用离焦的方法在光刻胶上刻画了周期为20μm的线光栅和线宽为10μm的分划板,对实验结果进行了分析。     

微细金属图形制作中的剥离技术

介绍了用于微细金属图形制作中的剥离技术的一些基本要求，同时阐述了常用的几种剥离方法、简单原理及一些具体应用实例。     

离焦激光直写光刻工艺研究

采用理论计算和光线追迹分析了激光直写光刻中离焦对写入焦斑光场分布的影响;使用四轴激光直写设备开展了离焦激光直写光刻工艺实验,实验和理论计算及光线追迹的结果吻合得很好。利用离焦激光直写光刻方法制作了光栅和分划版,测得实验结果达到工艺要求。     

液态金属离子源发射尖的制备工艺与技术

发射尖是液态金属离子源(LMIS)的关键部件之一，其性能的优劣直接影响到整个离子源的工作稳定性。通过对系统软件和硬件的设计，开发了一套发射尖自动腐蚀装置，该装置可以对发射尖腐蚀过程中的速度和深度以及腐蚀电压进行控制，实现发射尖腐蚀工艺的重复性、可靠性，从而为液态金属离子源以及聚焦离子束系统的研制、开发提供了一个有效的辅助工具。     

Rapid Fabrication of Micro‐ and Nanoscale Patterns by Replica Molding from Diatom Biosilica

Diatoms are single‐celled micro‐algae that possess an exoskeleton (called frustule) comprised of diverse and highly ordered 3D porous silica structures and that hold considerable promise for biological or biomimetic fabrication of nanostructured materials and devices. We have used, for the first time, a soft lithographic approach of replica molding to replicate porous diatom structures into polymers. Two centric diatom species, Coscinodiscus sp., Thalassiosira eccentrica cultured in our laboratory were used as masters for replication. In the first step, replica molding onto soft and elastic polymer using poly(dimethylsiloxane) PDMS produced a negative replica of the diatom frustule. These PDMS replicas were then used as a mold to fabricate the positive polymer replicas of diatoms using a mercaptol ester type UV curable polymer (NOA 60). Fabricated polymer replicas were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). In all cases, diatom micro‐ and nanoscale porous structures were successfully transferred with high precision into polymer replicas. Such an accomplishment effectively demonstrates the potential for using diatoms as blueprints for rapid and simple fabrication of polymer nanostructures. The prepared replicas were used as diffraction gratings and as nanowells to hold polymeric nanoparticles effectively demonstrating the functional properties of these biomimetic structures.     

塑料基底a-Si∶H TFT制备技术

采用PECVD工艺,在300℃下在50μm厚的Kapton E高分子塑料片上制备了底栅结构a-Si∶H TFT阵列(20×20)。用傅里叶变换红外光谱仪表征了a-Si∶H薄膜的结构,用二探针法和四探针法分别表征了a-Si∶H薄膜和n+a-Si∶H薄膜的电导率。a-Si∶H薄膜中的H(原子数分数)约为15.6%,H主要以Si H和Si H2基团的形式存在,其电导率为8.2×10-7~8.8×10-6S/cm;n+a-Si∶H薄膜的电导率为3.8×10-3S/cm。所制备的TFT具有以下性能:Ioff≈1×10-14A,Ion≈1×10-9A,Ion/Ioff≈105,Vth≈5V,μ≈0.113cm2/(V.s),S≈2.5V/dec,满足TFT-LCD等平板显示器件的开关寻址电路要求。