纳米加工技术专题-1.ppt

*;纳米;纳米技术;纳米技术的发展简史 ;*;*;*;*;我国纳米科技成果概况： 1993年，中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字，标志着我国开始在国际纳米科技领域占有一席之地，并居于国际科技前沿。 1993年，中科院在北京举办了第7届国际STM（扫描隧道显微镜）会议。 1998年，清华大学范守善小组成功地制备出直径为3～50nm、长度达微米量级的氮化镓半导体一维纳米棒，是我国在国际上首次把氮化镓制备成一维纳米晶粒。;*;国外纳米技术进展;利用纳米技术将氙原子排成IBM ;纳米加工分类 ;纳米加工关键技术 ;几种新兴的纳米加工技术 ;聚焦离子束技术 聚焦离子束(FIB)技术是在电场和磁场的作下，将离子束聚焦到亚微米甚至纳米量级，通过偏转系统 及加速系统控制离子束，实现微细图形的检测分析和 纳米结构的无掩模加工。 准分子激光直写纳米加工技术 准分子激光(excimer laser)以其高分辨率、光子能 量大、冷加工、“直写”特点、无环境污染以及对加工材 料广泛的适应性，使其成为一种重要的MEMS和纳米 加工技术。 ;纳米压印技术 于20世纪90年代中叶诞生的纳米压印 (naIloimprim limography，NIL)技术，最近被国外称为 “将改变世界的十大新兴技术”之一。NIL技术的概念 可说是源自于我们日常生活中盖印章的行为，此动作可 将原来在印章上的图形压印到另外一件物体表面上。 ;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;8.2 纳米加工机理 ;*;分子动力学是一门结合物理，数学和化学的综合技术。分子动力学是一套分子模拟方法，该方法主要是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动，以在由分子体系的不同状态构成的系综中抽取样本，从而计算体系的构型积分，并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量和其他宏观性质。;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;8.3 扫描隧道显微镜 ;工作原理 ;STM拍摄的图片;图8-17 STM 原理;;具体应用 ;探伤及修补 STM在对表面进行加工处理的过程中可实时对表面形貌进行成像，用来发现表面各种结构上的缺陷和损伤，并用表面淀积和刻蚀等方法建立或切断连线，以消除缺陷，达到修补的目的，然后还可用STM进行成像以检查修补结果的好坏。 ;微观操作 引发化学反应 STM在场发射模式时，针尖与样品仍相当接近，此时用不很高的外加电压（最低可到10V左右）就可产生足够高的电场，电子在其作用下将穿越针尖的势垒向空间发射。 这些电子具有一定的束流和能量，由于它们在空间运动的距离极小，至样品处来不及发散，故束径很小，一般为毫微米量级，所以可能在毫微米尺度上引起化学键断裂，发生化学反应。 ;移动，刻写样品 当STM在恒流状态下工作时，突然缩短针尖与样品的间距或在针尖与样品的偏置电压上加一脉冲，针尖下样品表面微区中将会出现毫微米级的坑、丘等结构上的变化。 针尖进行刻写操作后一般并未损坏，仍可用它对表面原子进行成像，以实时检验刻写结果的好坏 ;纳米神算子——分子算盘 ;纳米神算子—— 分子算盘 ;纳米绘画艺术—— 纳米中国 ;图8-22 纳米围栏;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*