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北京北信科遠儀器有限責任公司
主營產(chǎn)品： 搖擺式脫色搖床,實驗室電子分析天平,一體涂層測厚儀 |
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2016-8-18 閱讀(825)
真空低能電子束制備硅基納米薄膜微結(jié)構(gòu)研究陳炯樞陳學康劉相2，劉建喜2（1.蘭州物理研究所,，表面工程技術(shù)國ji*重點為在硅片表面制備微圖案化金薄膜過程示意圖,。在此過程中，首先通過Piranha solution溶液將基片表面羥基化,，其次,，將該表面修飾了-OH的基片浸入APTMS溶液中進行自組裝，這樣在基片表面就獲得了端基為官能團（-NH2）的規(guī)則分布,。其次,，利用電子束對該基片進行掃描曝光，形成圖案,。然后將該基片置于膠體金中,，由于表面官能團化學性質(zhì)的作用，金納米顆粒會選擇性吸附在-NH2表面,。zui后,，將基片放入HAuCVNH2OH溶液中，吸附于基片表面的金納米顆粒在HAuCVNH2OH的作用下不斷長大,，并形成薄膜,。通過這樣的過程，我們可以在基匚膠體竽液洛液片表面獲得微圖案化的金薄膜,。為硅片基底上微圖案化的金薄膜的光學顯微鏡照片,。深色區(qū)域為電子束照射區(qū)域，無金膜覆蓋,；明亮區(qū)域為APTMS修飾區(qū)域,，被金膜覆蓋。表明所獲得的微圖案化金膜具有大面積規(guī)則圖案,，并具有清晰的邊界,。該方法的zui小分辨率取決于電子束束斑直徑的大小,，目前，zuixian進的電子束直寫曝光系統(tǒng)可以把電子束斑聚焦到2nm,，曝光出的zui細圖形為8nm.但在我們的實驗條件下,，該微圖案化金薄膜分辨率約為30Mm（見）。
於Au膠休為證明金薄膜生長是否僅在APTMS修飾區(qū)域,，我們進行了AES線掃描Au的實驗,。（a）為硅基圖案化金薄膜的SEM像。結(jié)果表明未被電子束輻照的APTMS修飾的基片表面有金膜存在,，而電子束輻照區(qū)域的金含量大大降低,。這可能是由于-NH2與金納米顆粒間易形成化學健，這樣金納米顆粒能夠在-NH2（APTMS）基上產(chǎn)生化學吸附,，而在硅片表面的吸附只是簡單的物理吸附,。在組裝金納米顆粒后，基片被置于超聲清洗器中清洗,，物理吸附于表面的金顆粒很容易被除去,。這樣在HAuCVNH2OH溶液中化學沉積金時只有-NH2（APTMS）表面吸附有金顆粒。自然,，隨著金顆粒的生長和結(jié)合,，在APTMS修飾的表面就形成了金薄膜而在無APTMS修飾表面無金膜形成。從而實現(xiàn)了定位區(qū)域選擇性化學沉積金薄膜,。（b）為AES線掃描Au含量曲線,。實驗結(jié)果證實經(jīng)電子束修飾后的表面形成了規(guī)則的、選擇性的金薄膜圖案,。電子束輻照區(qū)域的金含量較未輻照區(qū)域呈倍數(shù)級降低,。
硅樁罔案化金薄膜的SKM像軸2.2膠體金納米顆粒尺寸的選擇膠體金納米顆粒的合成方法比較成熟，可以獲得25120nm且分散性很好的顆粒16.利用不同尺寸的納米顆粒所獲得的薄膜也不盡相同,。例如在與上述實驗條件下,，當利用較大的金顆粒來制備金薄膜時，就很難獲得表面芫整,、光滑的薄膜,。這可能是由于顆粒較大時彼此間有較大斥力,，顆粒吸附于APTMS表面后顆粒間相距比較遠,，在接下來的化學鍍過程中（HAuCVNH2OH溶液）顆粒雖然不斷長大，但由于彼此間相距較遠故較難相互粘接,，所以很難形成均一的薄膜,。所得到的薄膜有較多孔隙，且表面粗糙度較大,。
為了獲得表面均一,、光滑的金薄膜,，我們選用顆粒小、分散性好的納米顆粒作為化學鍍前的種子“,。為我們使用的膠體金納米顆粒的透射電鏡照片,。由可知該膠體金納米顆粒的尺寸約為3nm，且無明顯團聚,。另外,，其紫外吸收峰在520nm（見）亦表明該金膠體具有單分散性18. m5膠體金納米鴨粒的紫外光譜2.3薄膜的生長過程中的Ai離子還原為Au單質(zhì)，但為什幺反應(yīng)只發(fā)生在基片表面這是由于該反應(yīng)是一個表面催化反應(yīng),，吸附于表面的膠體金催化了NH2H還原Ai離子的過程,。在熱力學上講NH2H具有還原Ai離子為金單質(zhì)的能力，這一還原過程被吸附于表面的膠體金強烈的加速了,。真空科學與技術(shù),，1998，由東北大學張以忱編著的：真空材料一書于2005年12月由冶金工業(yè)出版社出版發(fā)行,。全書共14章,，較詳細論述了真空材料的基礎(chǔ)理論、機械,、物化,、電磁和真空性能及真空工程技術(shù)所用的金屬、非金屬及磁性材料,；濺射鍍膜用靶材,；真空輔助材料；吸氣劑與吸附劑,；真空工程用油,；真空技術(shù)常用氣體和低溫制冷系統(tǒng)工作介質(zhì)等材料的性質(zhì)、技術(shù)特性參數(shù),、工藝特點,、選用與應(yīng)用等方面的內(nèi)容。書中既有基礎(chǔ)理論,，又面向?qū)嶋H應(yīng)用,，提供了大量相關(guān)的圖表數(shù)據(jù)，是當前論述真空工程應(yīng)用材料內(nèi)容較為全面的書籍,，是從事真空技術(shù)研究,、設(shè)計、應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)人員所需的實用性很強的書及可用作大專院校相關(guān)專業(yè)的教材,。
購書方式①全國各大新華書店,；②冶金工業(yè)出版社發(fā)行部郵購）（010）（010）64027893；③北京冶金書店郵購）：（010）（真空雜志社）由東北大學徐成海教授任主編,，巴德純教授東北大學）,、于溥教授級高工：沈陽真空技術(shù)研究所）,、達道安研究員航天部510所）、張世偉副教授東北大學）任副主編的真空工程技術(shù)一書于2006年9月由化學工業(yè)出版社出版,。全書約200萬字,，共一冊32章，內(nèi)容包拮真空技術(shù)基礎(chǔ),、真空泵,、真空測量儀器、真空閥門,、密封等零部件以及真空容器和真空系統(tǒng)設(shè)計計算等和真空技術(shù)在各工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用,，包拮冶金、熱處理,、鍍膜,、干燥、浸潰,、包裝,、蒸餾、過濾,、輸送,、絕熱、航天,、孩工業(yè)領(lǐng)域,，還有真空工程材料與工藝等內(nèi)容。本書是當前真空工程技術(shù)界內(nèi)容較全面的工程技術(shù)書籍之一,。本書請中國工程院院士聞立時研究員撰寫了序言,，聘請了真空屆人士楊乃恒教授為顧問委員會主任委員，李云奇教授,、姜燮昌教授級高工,、范垂楨研究員、張樹林教授為顧問委員會副主任委員,，合肥工業(yè)大學胡煥林教授等十幾位真空科技工作者參加了編寫工作,。北京富瑞恒創(chuàng)科技有限公司。
