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文档简介

.,2.6纳米器件工艺概论,在纳米器件领域内采用的主要加工技术是激光、x线、离子束和电子束等技术。,A.三束离子,.,电子束曝光技术：扫描电子束的直径可达5nm(通过提高电子显微镜的加速能量来实现)；曝光分辨率在采用有机感光胶时可达10nm,这已经实用化了。如果采用无机感光胶和STEM系统,曝光分辨率甚至可以达到1nm。离子束曝光技术：聚焦离子束的直径可达8nm；曝光分辨率可达8nm。利用STM：细小探针可实现对原子、分子的直接操纵,可改造和控制表面；分辩率可达到0.1nm(横向)和0.01nm(纵向)。虽然该技术对器件的制造无太大的实用价值,但是对人工表面的研究,对新现象、新器件的研究,具有重要的意义。,.,B.采用电子束曝光或电子束刻蚀技术来制作量子结构,KOH对Si具有较好的各向异性腐蚀性质：当Si是(110)面时,对方向的线条,可得到垂直的断面。当Si是(100)面时,可腐蚀出台形的断面。,.,.,C.采用聚焦离子束（FIB）加工技术来制作量子结构,.,D.采用扫描隧道显微镜(STM)技术来制作量子结构,应用探针一个一个地提起物理吸附在表面上的原子(通过原子之间力的作用)。应用探针(其上加有脉冲电压)一个一个地拔取表面层的原子(基于电场蒸发原理)。应用探针(加有脉冲电压)一个一个地去掉化学吸附在表面上的原子(基于隧穿电子引起化学反应的腐蚀作用)。,.,STM单原子操纵和纳米加工技术,STM的针尖可以成像，可以操纵表面上的原子或分子。（1）针尖下移，使针尖顶部的原子和表面上的原子的“电子云”重叠，有的电子为双方共享，就会产生一种与化学键相似的力，以操纵表面上的原子。（2）针尖和表面之间加上一定的能量，如电场蒸发，电流激励，光子激励等能量方式来有效地操纵表面原子。,STM原子操纵与蚀刻,.,硅111面77原子重构象,.,STM技术与其他技术结合起来而实现纳米结构,H2O作为电解质，利用阳极氧化技术，STM探针把Ti膜氧化成TiOx，可作出10nm宽的TiOx线。TiOx具有较小于TiO2的，较小（减小电容）。,.,第二章作业1.久保理论包含的内容是什么？为什么在低温下，热的涨落很难改变纳米微粒的电中性？2.纳米金属微粒由导体转变为绝缘体的条件是什么？3.试比较纳米微粒的量子尺寸效应和小尺寸效应。4.什么是库仑堵塞效应？观察到库仑堵塞和量子隧穿的条件是什么？为什么隧道结的等效电阻R必须大于量子电阻(26k)?5.什么是宏观量子隧穿效应?试举例说明。6.画出单隧道结堵塞与隧穿的I-V曲线、I-t曲线和V-t曲线，标
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