新技术降低纳米器件的成本

新技术降低纳米器件的成本

来源:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所

半导体表面有序纳米结构阵列元器件性能优异,在材料、信息、新能源、环境和生物医学等领域具有广泛的应用。目前常用的制备方法有:纳米压印技术、全息曝光技术、聚焦离子束刻蚀技术、电子束等纳米光刻技术等。但是这些方法都需要昂贵的设备作为支撑,并且很难实现大面积(如生产中通用2~4英寸半导体芯片)纳米孔或纳米柱的制备。纳米制备技术一直是困扰半导体纳米器件走向大规模应用的关键难题之一。目前在低成本制备大面积半导体表面有序纳米结构阵列方面还没有一个很好的方法。

近日,《纳米技术》(Nanotechnology, 2017, 28: 095301)正式刊发徐智谋教授团队关于半导体表面有序纳米结构阵列研究的最新成果《基于高深宽比AAO掩膜纳米孔和纳米柱阵列的制备》(Fabrication of nanopore and nanoparticle arrays with high aspect ratio AAO masks)。徐智谋教授为通讯作者,博士生李泽平为第一作者,博士生屈小鹏、副教授王双保等参与了该论文相关工作。

徐智谋团队采用人工合成的纳米多孔阳极氧化铝(AAO)为掩膜来制备半导体表面有序纳米结构阵列,实现了纳米器件大面积、低成本制备技术的突破。工艺上解决了纳米孔径(20-500nm)的调控、AAO掩膜与半导体表面吸附等一系列关键问题,尤其是,突破了厚膜(10 m以上)AAO作掩膜的关键技术。AAO掩膜刻蚀技术通常采用超薄AAO膜(200-1000 nm)做掩膜,但由于超薄AAO膜薄、易碎、大面积转移困难和后期难去除等特点,通常只能完成较小有效面积(如2 cm*2 cm)尺寸的掩膜刻蚀工艺。厚膜AAO掩膜刻蚀技术的突破,膜厚度可达10 m以上,具有机械强度高、易转移和易去除,可轻易实现大面积如2~4英寸及以上掩膜的制备。该技术的发现与突破,将使得大面积、低成本制备半导体表面有序纳米结构阵列成为可能,对推动纳米结构半导体器件的应用意义重大。目前徐智谋团队正与光讯科技和华灿光电等企业进行纳米光电器件产业应用前期研究,多项发明专利正在申报中。

论文链接:http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6528/aa585c/meta

(据 华中科技大学

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • 在纳米机电系统实现声子的相干操控

    碳纳米管由于其良好的电学性能、优异的力学性能,近年来被广泛应用于纳米机电系统(NEMS)的相关研究,在质量、微力、气体、位移等物理量的测量方面也具有广阔的应用前景。特别地,碳纳米管谐振器的机械模式和单分子…

    2017-01-17
  • 中国科学家成功构建可逆单分子光电子开关器件

    利用单个分子构建电子器件有希望突破目前半导体器件微小化发展中的瓶颈,其中实现可控的单分子电子开关功能是验证分子能否作为核心组件应用到电子器件中的关键步骤。在过去20年,分子开关被广泛的研究,但仅有的几…

    2016-06-20
  • 液相还原法合成了水溶性六方纳米晶

    近日,南京师范大学化学与材料科学学院戴志晖教授课题组在纳米材料的电致发光性能的研究中取得突破性进展。该成果以“Electrochemiluminescence Tuned by Electron–Hole Recombination from Symmetry-Breaking in Wu…

    2016-03-29
  • 提高二氧化硅纳米粒子的载药性能

    近日,英国皇家化学会刊物《分析方法》(Analytical Methods)正封面刊发华中农业大学理学院化学系“新型功能材料化学”研究组硕士生黄沙平的“荧光纳米载药-控释体系”设计的研究论文:“具有高阿司匹林载药量和pH诱控…

    2016-03-19
  • 发光碳纳米点白光应用材料制备

    发光碳纳米点是近十年发展起来的一类重要发光材料。大量研究表明其具有良好的光稳定性、优异的发光性质、低廉的制备成本、良好的生物相容性等优势,引起国际上的广泛关注,其在生物成像、传感、催化、激光、光电器…

    2016-12-20
  • 三维铜纳米线组装体提升锂金属负极循环稳定性

    锂金属由于极高的容量(3860 mA h g-1)和最负的电势(3.040 V vs.标准氢电极),一直被认为是最理想的锂电池负极材料。早在20世纪70年代,锂金属一次电池由于其高能量密度已被广泛应用于可植入医疗设备、航天航空…

    2016-07-16