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

  • 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
  • 利用纳米技术治疗癌症

    恶性肿瘤最大的危害来自于体内扩散,摧毁肺脏、肝脏等重要器官,导致组织功能衰竭,造成病人死亡。对于已转移的肿瘤,目前医学界尚没有良好的治疗方法。化疗是一种最常规的治疗手段,但其治愈率普遍不高,并且往往…

    2016-03-20
  • “纳米航母”将促进有效抗肿瘤

    近日,中国科学技术大学教授王均课题组与美国Emory大学教授聂书明课题组合作,发明了一种微型“纳米航母”药物递送体系,实现更加精准有效的抗肿瘤药物递送,研究成果发表在《美国科学院院刊》上。论文共同第一作者为…

    2016-04-06
  • 科学家首次实现可塑性可调的石墨烯类突触器件

    近年来,随着特征尺寸的不断缩小,各种物理和技术上的制约使得微电子器件的发展遇到了瓶颈。类脑计算概念的提出,为微电子芯片的彻底革新提供了崭新的途径。人脑中有数以亿计的神经元,不同的神经元之间又由突触所…

    2016-02-18
  • 有机-无机杂化型钙钛矿纳米线制备及其光电器件应用的研究

    南京大学现代工程与应用科学学院朱嘉教授课题组在有机-无机杂化型钙钛矿纳米线制备及其光电器件应用的研究中取得进展,该成果Direct Conversion of Perovskite Thin Films into Nanowires with Kinetic Control for…

    2016-02-16
  • 中国科学家制造近红外柔性太阳能电池

    众所周知,太阳能的利用是解决当前严峻能源和环境问题的有效途径之一,也是各国科学家研究的热点。在各种能源转化形式中,电能具有使用清洁方便、易于储存及输送等优势,因此光电转换已成为一种主要的太阳能利用方…

    2016-03-19