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学院徐智谋教授团队在半导体表面有序纳米结构阵列研究领域获新进展
发布时间:2017-5-11 11:40:36 作者:李泽平 来源: 点击率:

  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《Fabrication of nanopore and nanoparticle arrays with high aspect ratio AAO masks》(基于高厚宽比AAO掩膜纳米孔和纳米柱阵列的制备)。徐智谋教授为通讯作者,博士生李泽平为第一作者,博士生屈小鹏参与了该论文工作。

  半导体表面有序纳米结构阵列元器件具有性能优异,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,等等。但是这些方法都需要昂贵的设备作为支撑,并且实现大面积(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几乎是不可能的。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。

  徐智谋教授团队采用人工生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。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AAO作掩膜的关键技术。AAO掩膜刻蚀技术,通常采用AAO薄膜(200-1000nm)进行的,但由于AAO膜薄,机械强度低、易脆,通常只能完成较小有效面积如2CM*2CM面积尺寸的掩膜板制备。厚膜AAO掩膜刻蚀技术的突破,膜厚度可达10微米以上,具有机械强度高,可实现大面积如2~4英寸及以上掩膜的制备。该技术的发现与突破,将使半导体表面大面积低成本有序纳米结构阵列的制备成为可能,对推动纳米结构半导体器件的应用意义重大。采用厚膜AAO掩膜刻蚀技术制备的硅纳米孔和纳米柱结构如下图所示。

  该项目获得了国家863计划项目(No.2015AA043302)和国家自然科学基金面上项目(No. 61474048)的资助。

  

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