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基于Si_3N_4探针的单晶硅表面小线宽结构的摩擦诱导纳米加工  
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【英文篇名】 Friction-Induced Nanofabrication of Small Line-Width Structure on Silicon Surface Based on Si_3N_4 Probe
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【作者】 姚洋洋; 陈磊; 郭剑; 钱林茂;
【英文作者】 YAO Yang-yang; CHEN Lei; GUO Jian; QIAN Lin-mao; Tribology Research Institute; National Traction Power Laboratory; Southwest Jiaotong University;
【作者单位】 西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所;
【文献出处】 上海大学学报(自然科学版) , Journal of Shanghai University(Natural Science Edition), 编辑部邮箱 2014年 06期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 摩擦诱导纳米加工; 选择性刻蚀; 氮化硅探针; 单晶硅;
【英文关键词】 friction-induced nanofabrication; selective etching; silicon nitride probe; monocrystalline silicon;
【摘要】 针对传统纳米加工方法存在的操作复杂和成本昂贵等问题,提出采用以表面自然氧化层作为掩膜,结合Si3N4探针扫描和KOH溶液后续选择性刻蚀的摩擦诱导纳米加工方法.基于针尖半径对加工线宽影响的规律,实现了单晶硅表面较小线宽沟槽结构的加工.在此基础上,通过研究沟槽深度随刻蚀时间的变化规律,确定了最佳的刻蚀加工时间,并详细研究了载荷以及针尖扫描次数对表面沟槽结构加工的影响规律.该方法无需专门制备掩膜,操作简单,有望应用于加工功能表面织构、表面微阀、微反应器及单电子器件等,为纳米结构的加工提供了新途径.
【英文摘要】 Talking into account limitations of traditional nanofabrication approaches such as complicated manipulation and high cost, a new friction-induced fabrication method is proposed. With the native oxidation layer as etching mask, nanofabrication of silicon can be achieved by scanning with a Si3N4 probe and subsequent selective etching in KOH solution. By optimization of the tip radius, the groove structure with small line-width can be realized on monocrystalline silicon surface. Then, etching time dependence o...
【基金】 国家自然科学基金资助项目(91323103,51175441)
【更新日期】 2015-02-04
【分类号】 TN304.12
【正文快照】 21世纪,纳米科技引领着时代的进步,各国都在竭尽全力抢占这一科技制高点.大量基于硅材料的微纳器件的出现极大地推动了纳米科技的发展[1-3].例如,硅材料在集成电路、太阳能电池板和高密度存储等高新技术领域都得到了广泛的应用[4-6].据统计,硅已成为微/纳机电系统主要的结构材?

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