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光刻技術(shù)首次繪出銀納米結(jié)構(gòu)

放大字體??縮小字體 發(fā)布日期:2017-08-07??來源:機械設(shè)備??作者:機電
核心提示:要想在材料表面獲得精細結(jié)構(gòu)圖樣,最佳選擇是采用電子顯微鏡掃描技術(shù),利用電子束在其表面進行復(fù)雜的光刻。這項技術(shù)已應(yīng)用在鉑、金、銅等許多金屬材料納米結(jié)構(gòu)制作上,但還沒有成功應(yīng)用于銀材料。銀在電子工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。
   德國柏林亥爾姆茨材料和能源研究中心與聯(lián)邦材料測試與研究機構(gòu)合作,首次在銀材料底層上完成光刻納米結(jié)構(gòu),為未來光計算機數(shù)據(jù)處理、新型電子器件制造開辟了新的途徑。這項成果刊登在美國化學學會的《應(yīng)用材料和界面》雜志上。
 
  要想在材料表面獲得精細結(jié)構(gòu)圖樣,最佳選擇是采用電子顯微鏡掃描技術(shù),利用機電電子束在其表面進行復(fù)雜的光刻。這項技術(shù)已應(yīng)用在鉑、金、銅等許多金屬材料納米結(jié)構(gòu)制作上,但還沒有成功應(yīng)用于銀材料。銀在電子工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用前景。
 
  此次,研究小組成功地利用光刻技術(shù)在銀材料上制作出納米結(jié)構(gòu)晶體。這項實驗最大的難點是尋找合適的銀化合物,以及開發(fā)用于電子束的注射部件。由于典型銀化合物的化學活性非常強,且很難氣化,即使在注射部件加熱與容器壁反應(yīng)時也如此,容器到注射部件針尖的通道常會在試驗溫度降低時堵塞,因此要滿足光刻技術(shù)要求特別難。
 
  物理學家霍夫利希博士介紹說,他們選用的銀二甲化合物很穩(wěn)定,僅在電子束聚焦處分解。銀材料光刻技術(shù)的原理與其它材料光刻技術(shù)相似,光刻機的針尖將微量先導材料,一般是有機金屬化合物靠近試樣表面注射。電子束照射在樣品表面,將表面的材料分子和非揮發(fā)性殘留物分解,并固定在樣品一定的位置上。電子束就像筆一樣在材料底層上游走,將所希望的結(jié)構(gòu)繪制出來。這項技術(shù)還適用于在許多底層材料上繪制三維結(jié)構(gòu)圖。
 
  新研制成功的銀納米結(jié)構(gòu)材料具有非同一般的光學特性,可見光可控制自由電子在銀結(jié)構(gòu)里振動,即形成所謂等離子元,并通過密集的光束來顯示,通過光的密集度和顏色,就可以讀取結(jié)構(gòu)表面的相關(guān)信息。借助拉曼光譜還可以將這種效應(yīng)當作驗證特定分子的“指紋”。
 
  銀納米結(jié)構(gòu)在電子和信息技術(shù)領(lǐng)域有相當大的應(yīng)用潛力,可以作為純光學數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)材料,但要實際應(yīng)用還需要進一步細化銀納米結(jié)構(gòu)光刻工藝。

 


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