物理研讨期末报告.pptx

Graphene sensor(microphone) 报告人：王子祺(1210243) 百项组成员：王子祺，姜梦成，谭奥域 指导教师：刘智波 Out Line 回顾任务 光刻 腐蚀结构 转移石墨烯 总结 回顾 回顾下开题报告中我自己给现阶段提的任务：主要是要完成能让让石墨烯悬浮微米级别的结构的制作。 1.硅表面的孔洞结构 2.硅表面的沟槽结构 2017-3-30 结构 I 利用自由(无基底)石墨烯的能带结构与应变的关系制作振动传感器。 Graphene hole Au silicon substrate S D G 2017-3-30 结构 II 上一种方案加工可实现性较高，但其边缘不确定可能会导致所参考理论失效，考虑石墨烯纳米带在空槽中的方案： silicon substrate Gutter S D G Au 光刻 基于设计，我们要制作微米量级的结构。 结构尺度过小(如纳米量级) 1.相应的微型加工比较困难 2.对振动响应较小 结构尺度过大(如毫米量级) 1.机械剥离的石墨烯最大为微米量级 2.CVD石墨烯在转移时较为困难 光刻 对于微米尺度的结构，一般采取光刻—腐蚀的方法来制作，基本流程如下： 光刻胶(正) 涂胶 匀胶 定点曝光 显影 腐蚀衬底 光刻 最终洗去光刻胶，得到制备好的样品： 孔洞结构 沟槽结构 光刻 具体流程如下： 将衬底材料表面擦净，并做氧离子刻蚀。 将衬底材料转移进手套箱。 调试好手套箱的循环系统和手套箱中的匀胶机。 带上手套，关闭外光源，开启内置红色光源。 用胶头滴管将光刻胶涂抹在衬底材料上表面(按实涂抹，包括四边和四角) 开启匀胶机，2000转/分钟的转速离心30s。 光刻 氧离子刻蚀 清洁衬底 手套箱中涂胶匀胶 光刻 光刻 曝光用光学平台及红色单色光源 全程保证避光的特殊处理培养皿 光刻 第二次，直接采用了硅片进行刻蚀： 涂抹光刻胶 曝光 光刻 显影后的光刻胶 氢氟酸腐蚀掉表面二氧化硅层后 腐蚀结构 腐蚀硅表面后 所测长度为： 133.35微米 腐蚀结构 问题与反思 腐蚀后结果中，孔洞直径过大，和预期的40,50,60微米相差3-4倍。可能为曝光时杂光干扰，和涂抹光刻胶时未粘牢有关。 腐蚀中，出了期望的结构外，出现了许多满足我们要求的微小孔洞（随机产生的）。主要原因还是杂光干扰，也有可能某些区域二氧化硅层较薄，被碱性硅腐蚀液腐蚀出缺陷导致。 需要加强擦硅片和涂光刻胶等基本能力的训练。 转移石墨烯 由于预期腐蚀的孔洞未能达到要求，故挑选合适大小的随机产生的结构完成石墨烯的转移。 转移石墨烯 转移石墨烯 另一种尝试 甩上PDMS 转移石墨烯 腐蚀二氧化硅 捞起带有石墨烯的PDMS薄片并固定 导线 导电银胶 石墨烯 PDMS 总结 反思与展望 应在熟练掌握基本技能的基础上，做自己想要的实验（磨刀不误砍柴工） 继续完成向PDMS薄膜上转移石墨烯的实验。 改良光刻腐蚀孔洞结构的方法。 尝试新的向所做结构上转移石墨烯的方法（让其能成功悬浮在所做结构中） 谢谢观看