寧德石墨烯微納加工

    隨著電子束光刻技術和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術的出現(xiàn)，平面微納加工工藝正在推動以單電子器件與自旋電子器件為代標的新一代納米電子學的發(fā)展.當微納加工技術應用到光電子領域，就形成了新興的納米光電子技術，主要研究納米結構中光與電子相互作用及其能量互換的技術.納米光電子技術在過去的十多年里，一方面，以低維結構材料生長和能帶工程為基礎的納米制造技術有了長足的發(fā)展，包括分子束外延(MBE)、金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)和化學束外延(CBE)，使得在晶片表面外延生長方向(直方向)的外延層精度控制到單個原子層，從而獲得了具有量子尺寸效應的半導體材料;另一方面，平面納米加工工藝實現(xiàn)了納米尺度的光刻和橫向刻蝕，使得人工橫向量子限制的量子線與量子點的制作成為可能.同時，光子晶體概念的出現(xiàn)，使得納米平面加工工藝廣的地應用到光介質材料折射率周期性的改變中。 微納檢測主要是表征檢測：原子力顯微鏡、掃描電鏡、掃聲波掃描顯微鏡、白光干涉儀、臺階儀等。寧德石墨烯微納加工

在微電子與光電子集成中，薄膜的形成方法主要有兩大類，及沉積和外延生長。沉積技術分為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積（熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)）和濺射沉積是典型的物理方法；化學氣相沉積是典型的化學方法；等離子體增強化學氣相沉積是物理與化學方法相結合的混合方法。薄膜沉積過程，通常生成的是非晶膜和多晶膜，沉積部位和晶態(tài)結構都是隨機的，而沒有固定的晶態(tài)結構。外延生長實質上是材料科學的薄膜加工方法，其含義是：在一個單晶的襯底上，定向地生長出與基底晶態(tài)結構相同或相似的晶態(tài)薄層。其他薄膜成膜方法，如電化學沉積、脈沖激光沉積法、溶膠凝膠法、自組裝法等，也都廣用于微納制作工藝中。不同的表面微納結構可以呈現(xiàn)出相應的功能，隨著科技的發(fā)展，不同功能的微納結構及器件將會得到更多的應用。目前表面功能微納結構及器件，諸如超材料、超表面等充滿“神奇”力量的結構或器件，的發(fā)展仍受到微納加工技術的限制。因此，研究功能微納結構及器件需要從微納結構的加工技術方面進行廣深入的研究，提高微納加工技術的加工能力和效率是未來微納結構及器件研究的重點方向。鷹潭微納加工工藝流程微納加工平臺支持基礎信息器件與系統(tǒng)等多領域、交叉學科，開展前沿信息科學研究和技術開發(fā)。

高精度的微細結構可以通過電子束直寫或激光直寫制作，這類光刻技術，像“寫字”一樣，通過控制聚焦電子束（光束）移動書寫圖案進行曝光，具有很高的曝光精度，但這兩種方法制作效率極低，尤其在大面積制作方面捉襟見肘，目前直寫光刻技術適用于小面積的微納結構制作。近年來，三維浮雕微納結構的需求越來越大，如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺階微光學元件等。據(jù)悉，蘋果公司新上市的手機產(chǎn)品中人臉識別模塊就采用了多臺階微光學元件，以及當下如火如荼的無人駕駛技術中激光雷達光學系統(tǒng)也用到了復雜的微光學元件。這類精密的微納結構光學元件需采用灰度光刻技術進行制作。直寫技術，通過在光束移動過程中進行相應的曝光能量調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)良好的灰度光刻能力。

    微納加工大致可以分為“自上而下”和“自下而上”兩類?！白陨隙隆笔菑暮暧^對象出發(fā)，以光刻工藝為基礎，對材料或原料進行加工，小結果尺寸和精度通常由光刻或刻蝕環(huán)節(jié)的分辨力決定?！白韵露稀奔夹g則是從微觀世界出發(fā)，通過控制原子、分子和其他納米對象的相互作用力將各種單元構建在一起，形成微納結構與器件?；诠饪坦に嚨奈⒓{加工技術主要包含以下過程：掩模（mask）制備、圖形形成及轉移（涂膠、曝光、顯影）、薄膜沉積、刻蝕、外延生長、氧化和摻雜等。在基片表面涂覆一層某種光敏介質的薄膜（抗蝕膠），曝光系統(tǒng)把掩模板的圖形投射在（抗蝕膠）薄膜上，光（光子）的曝光過程是通過光化學作用使抗蝕膠發(fā)生光化學作用，形成微細圖形的潛像，再通過顯影過程使剩余的抗蝕膠層轉變成具有微細圖形的窗口，后續(xù)基于抗蝕膠圖案進行鍍膜、刻蝕等可進一步制作所需微納結構或器件。 我造技術的研究從其誕生之初就一直牢據(jù)行國的微納制造技術的研究與世界先進水平業(yè)的杰出位置。

近年來，激光技術的飛速發(fā)展使的激光蝕刻技術孕育而生，類似于激光直寫技術，激光蝕刻技術通過控制聚焦的高能短波/脈沖激光束直接在基材上燒蝕材料并“雕刻”出微細結構。它不但能夠實現(xiàn)傳統(tǒng)意義的薄膜蝕刻，而且可以用來實現(xiàn)三維的微結構制作。飛秒高峰值功率激光于有機聚合物的介質的作用具有比較多科學上比較吸引人注目的特點，其中，雙光子作用下的聚合作用已被成功運用于三維納米結構制作，可以制作出非常復雜、特殊的三維微細結構。微納加工設備主要有：光刻、刻蝕、鍍膜、濕法腐蝕、絕緣層鍍膜等。鷹潭微納加工工藝流程

微納檢測主要是表征檢測：原子力顯微鏡、掃描電鏡、掃描顯微鏡、XRD、臺階儀等。寧德石墨烯微納加工

    微納測試與表征技術是微納加工技術的基礎與前提，它包括在微納器件的設計、制造和系統(tǒng)集成過程中，對各種參量進行微米/納米檢測的技術。微米測量主要服務于精密制造和微加工技術，目標是獲得微米級測量精度，或表征微結構的幾何、機械及力學特性；納米測量則主要服務于材料工程和納米科學，特別是納米材料，目標是獲得材料的結構、地貌和成分的信息。在半導體領域人們所關心的與尺寸測量有關的參數(shù)主要包括：特征尺寸或線寬、重合度、薄膜的厚度和表面的糙度等等。未來，微納測試與表征技術正朝著從二維到三維、從表面到內(nèi)部、從靜態(tài)到動態(tài)、從單參量到多參量耦合、從封裝前到封裝后的方向發(fā)展。探索新的測量原理、測試方法和表征技術，發(fā)展微納加工及制造實時在線測試方法和微納器件質量快速檢測系統(tǒng)已成為了微納測試與表征的主要發(fā)展趨勢。不同的表面微納結構可以呈現(xiàn)出相應的功能，隨著科技的發(fā)展，不同功能的微納結構及器件將會得到更多的應用。目前表面功能微納結構及器件，諸如超材料、超表面等充滿“神奇”力量的結構或器件，的發(fā)展仍受到微納加工技術的限制。因此，研究功能微納結構及器件需要從微納結構的加工技術方面進行廣深入的研究。 寧德石墨烯微納加工