從20世紀(jì)以來,微納加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,推進(jìn)了半導(dǎo)體工業(yè)的全面快速發(fā)展。很多科學(xué)理論上的預(yù)言受制于設(shè)備和制備手段的局限性,很難得到實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用上的驗(yàn)證。微納制備技術(shù)的更新以及基礎(chǔ)理論的不斷完善,為這些科學(xué)預(yù)言走向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用提供了良好的平臺。微納加工技術(shù)的成熟賦予了材料在光學(xué)和電學(xué)上新的應(yīng)用,比如激光微腔、光學(xué)超材料、光學(xué)超表面、光電探測、生物探測等。因此,基于微納加工技術(shù)在新材料、新器件、新功能上的研究和探索,可以開發(fā)出更多具有科學(xué)意義的器件和材料特性。本論文利用微納加工技術(shù)深入研究了半導(dǎo)體材料性質(zhì)以及其光電器件上的應(yīng)用。主要創(chuàng)新內(nèi)容如下:利用光刻微納加工技術(shù)制備了硅基光學(xué)磁性器件;利用簡單電子束蒸鍍制備了具有微納結(jié)構(gòu)的石墨烯表面拉曼增強(qiáng)光學(xué)器件,并應(yīng)用于生物細(xì)胞探測;基于電子束微納加工技術(shù)的電子與物質(zhì)的相互作用,制備了鹵素鈣鈦礦微納光電器件以及探索了其離子傳輸特性。具體研究內(nèi)容如下:基于大面積的微納加工技術(shù),研究了傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體材料在新型微納光學(xué)器件上的應(yīng)用。通過改變周期性的微結(jié)構(gòu)參數(shù)改變了硅薄膜的光學(xué)性質(zhì),實(shí)現(xiàn)了在特定波長下的磁諧振。首先從理論模型計(jì)算得出,改變周期性微結(jié)構(gòu)的參數(shù),可以實(shí)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

微納加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展[5]

、樣品臺、控制電子學(xué)部件組成。電子光學(xué)光路主要束阻斷器以及電子束偏向裝置。電子源可以是熱離據(jù)設(shè)計(jì)，電子束能量可以從 1 ~200 keV 變化，單點(diǎn)實(shí)驗(yàn)要求決定電子束電流以及掃描場大小。樣品的饋來控制，因此一個大面積的圖案需要將整個圖案光。電子束刻蝕的分辨率取決于電子束的大小和電對于一個光刻膠，電子會有小角度的前向散射和部前向散射電子會使原始電子的直徑變寬，背散射電遞（稱為臨近效應(yīng)）。在這個過程中，電子會被減與光刻膠發(fā)生反應(yīng)。由于背散射電子的疊加，使得形式。二次電子誘導(dǎo)光刻膠發(fā)生聚合、交聯(lián)或者鏈應(yīng)可以通過控制電子束劑量或者復(fù)雜的軟件計(jì)算的能量的電子束由于其較短的滲透深度具備有限的臨薄的光刻膠，在低能量電子束下，光刻膠較高的靈

第 1 章 緒 論高能量的電子束可以得到更加精細(xì)結(jié)構(gòu)。在圖 1-3 中，通過 50 keV 和 200keV 的電子束曝光，剝離，經(jīng)過反應(yīng)離子束刻蝕得到的 SiO2微納結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的尺寸可以低于 100 nm[36]。在圖 1-4 中，利用電子束刻蝕制備了 X 光光刻的掩模板，經(jīng)過電子束刻蝕和反應(yīng)離子束刻蝕，實(shí)現(xiàn)了 50 nm 的線寬[39]。電子束刻蝕也被應(yīng)用于打孔、誘導(dǎo)生長、無機(jī)材料（SiO2、AlF3等）表面處理、自組裝薄膜等應(yīng)用[40-44]。


本文編號：3527301