2014 - 21 - 納米加工技術.ppt

纳米技术; 概述 纳米材料 纳米级测量技术 纳米级加工技术 ;纳米科学是研究纳米尺度范畴内原子、分子和其它类型物质运动和变化的科学； 纳米技术则是在纳米尺度范畴内对原子、分子等进行操纵和加工的技术。 纳米科学技术是研究由尺寸在0.1～100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用，以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术，它是一门多学科交叉的、基础研究和应用开发紧密联系的高新科学技术。;纳米技术;纳米技术;纳米技术;人和动物坚硬牙齿的外表面，即牙釉质，是由纳米尺寸的微晶组成。 莲花效应 —莲花出污泥而不染 荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。表面上有许多微小的乳突，乳突的平均大小约为10微米，平均间距约12微米。每个乳突是由许多直径为200纳米左右的突起组成的;;;纳米科学技术包括以下若干领域： 纳米材料学 纳米电子学 纳米机械加工学 纳米生物学 纳米化学 纳米力学 纳米物理学 纳米测量学等;纳米材料定义及分类; 定义：又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100 纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。 用途：可用于高密度磁记录材料、单晶硅和精密光学器件抛光材料、微电子封装材料、光电子材料、先进的电池电极材料、太阳能电池材料、高效助燃剂、高韧性陶瓷材料、人体修复材料、抗癌制剂等。 研究：纳米粉末研究开发时间最长、技术最为成熟，是制备其它纳米材料的基础。 ; 定义：是指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。 用途：可用于微导线、微光纤(未来量子计算机与光子计算机的重要元件)材料；新型激光或发光二极管材料等。 ; 纳米膜分为颗粒膜与致密膜。 颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。 致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。 用途：用于气体催化(如汽车尾气处理)材料；过滤器材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料；超导材料等。; 定义：是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。 用途：主要用途为超高强度材料，智能金属材料等。 ; 定义：纳米复合材料包括纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合)、纳米微粒与常规块体复合(0-3复合)、纳米微粒与薄膜复合(0-2复合)、不同材质纳米薄膜层状复合(2-2复合)等。 用途：纳米复合材料可利用已知纳米材料奇特的物理、化学性能进行设计，具有优良的综合性能，可应用于航空、航天及人们日常生产、生活的各个领域，纳米复合材料被誉为“21世纪的新材料”。; 定义：是以纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或营造的一种新体系，它包括一维、二维、三维的体系。 这些物质单元包括纳米微粒、稳定的团簇或人造原子、纳米管、纳米棒、纳米丝以及纳米尺寸的孔洞等。 ; 1959年，著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德?费曼预言，用小的机器制作更小的机器，逐个地排列原子，制造产品。 1982年，发明研究纳米的重要工具——扫描隧道显微镜，为我们揭示一个可见的原子、分子世界。 1989年斯坦福大学搬动原子团写下了“斯坦福大学” 。 1991年日本NEC公司首次发现纳米碳管。 1996年中国实现纳米碳管大面积定向生长。 1998年韩国制成纳米碳管阴极彩色显示器样管；美国研制成功100nm芯片。 2000年日本制成纳米碳管场发射器样管。;1)材料与制造 2)纳米电子学和计算机技术 3)医学与健康 4)航空与航天 5)国防 ;纳米材料的结构 ; 原子团簇是指几个至几百个原子的聚集体，粒径小于或等于1nm。如Fen、CunSm、CnHm(n和m都是整数)和碳簇(C60、C70等富勒烯)等。 当前能大量制备并分离的团簇是C60及其它富勒烯。 ; 纳米微粒是指颗粒尺寸为纳米量级的超细微粒，它的尺度大于原子簇(cluster)，小于通常的微粉，一般在l～100nm之间，有人称它为超微粒子(ultra-fine particle)。 纳米微粒一般为球形和类球形。 ; 人造原子(artificial atoms)又称为量子点，是指由一定数量的实际原子组成的聚集体，它们的尺寸小于100nm。 人造原子与真正原子的差别主要在于： 1)人造原子含有一定数量的真正原子； 2)人造原子的形状和对称性是多种多样，真正的