PDF《微加工简报》

3 (2013) 2429上.以上工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委 员会和科技部相关项目的资助. F-掺杂BN纳米管p-型导电的实验证实 BN是一种宽禁带半导体材料,具有质 量轻、赖高温、抗氧化等特点.BN纳米管 虽然与碳纳米管在结构上具有很多相似性, 但很多物理性质却绝然不同,如BN纳米管 的带隙与其手性、尺寸、形貌无关.这意 味着此类材料可具有一致的电学性质,同 时表明只有通过化学掺杂,才能对其带隙 进行调控.虽然F-掺杂BN纳米管已有报道, 但怎样简单准确地对其导电类别进行甄别 的方法还不多.鉴此,中科院物理所微加 工实验室的赵靓等,采用电子束光刻、金 属沉积、溶脱、ALD介质生长、干法刻蚀 等工艺,制备了基于掺F-BNNT的三端器件, 通过不同栅压下的输运特性测试验证了F- 掺杂BN纳米管的p-型导电特性,为BN纳米 材料与器件的研究提供了一种切实可行的 方法.该结果发表在 Appl. Phys. Lett.

102 (2013) 153107上.得到国家自然科学 基金委与科学院等项目的资助. F- 掺杂BN 纳米管SEM图、器件 结构及输运特性 中空金字塔等离激元结构及 其表面拉曼增强光谱特性 采用这一技术,可在镂空衬 底上制备各种高度、边长以 及截面几何形状的光刻胶聚 合物结构.可以克服以往制 备方法复杂、低效、无法自 由设计的缺点,实现多种衬 底上三维中空微纳米功能结 构的批量、可重复、可设计、 可控制备,以满足新型光电 以及传感领域.有效地解决 了现有器件中支撑衬底对光 强度与相位的影响问题.该结果发表在Microelectron. Eng.

110 (2013) 307上.得 到国家自然科学基金委与科 学院等项目的资助. 2013年第4期 微加工简报

2 地址:北京中关村南三街8号 邮编:100190

网址:http://lmf.iphy.ac.cn Tel: 010-82648197 编辑:中国科学院物理研究所微加工实验室 Email: [email protected] Fax: 010-82649098 国外进展嵌段共聚物光刻制备亚10nm石墨烯 纳米带场效应晶体管 石墨烯禁带宽度为零,即在狄拉克点处能带交叠,没有带隙,不能 用来制作半导体器件.因此需要发展调节石墨烯带隙宽度的工艺,以满 足基于石墨烯半导体器件的需求.为了使石墨烯打开带隙,拓宽其在电 子器件的应用,已有多种方法,如通过光刻、外加电场调节法等针对石 墨烯几何尺寸、结构提出来的物理方法.研究表明,通过多种纳米加工 技术对石墨烯纳米带的宽度进行调制,可实现其禁带宽度的调制.美国 剑桥麻省理工学院的Jeong Gon Son等人利用PS-b -PDMS嵌段共聚物 光刻的方法成功制备了宽度小于10nm石墨烯纳米带阵列场效应晶体管. 与传统石墨烯相比,这种场效应管具有较高的开关比.宽度为9nm的石 墨烯纳米带的带隙为58meV,12nm石墨烯纳米带的带隙为78meV左右. 这种方法在基于石墨烯超晶格热电装置或石墨烯量子点光致发光器件研 究领域具有潜在的应用.该成果发表在Adv. Mater.

25 (2013) 34上. 嵌段共聚物光刻 示意图及石墨烯 纳米带场效应管 电学性质 光学天线狭缝中的单分子的定向拉曼散射 单发射器光发射的可控性是纳米光学研究的重要课题.光学天 线常用来调控单量子点和单分子的荧光效应.单分子研究中,单分子 拉曼散射测量能够有效的观察分子的振动谱,但信号十分微弱.鉴此, 美国哈佛大学的D. Wang等,利用两次电子束光刻技术设计制备出一 种基于ITO玻璃衬底的光学天线,该天线在普通天线(有狭缝的银颗 粒对)基础上增加了Z方向上的镜面设计以及x-y平面的银纳米环设计, 使得光激发的天线狭缝间电场达到普通天线电场强度的21倍,有效 实现了单分子的定向拉曼散射增强.这一实验设计使得人们能在更基 础的层面上理解生物化学体系,有望实现单分子参与化学反应的整个 过程的观测.该成果发表在Nano Lett. (2013) 13上. 光学天线结 构示意图、 SEM图以及 两种有机单 分子的定向 拉曼光谱 用于高分辨率成像的高效分色器 当光学传感器的像素点尺寸减小虽然到与可见光波长相当时, 可探测到的光学信号的强度就会大大降低.而传统光学传感器分辨 色彩使用的是滤波器,滤波器能够吸收部分光子,这就会使得进入 探测器的光强更弱.解决这一问题的方案之一是使用透明的分光器 件将不同颜色的光分开来避免光损耗.日本松下电器公司器件方案 解决中心的Seiji Nishiwaki等人,采用微米尺寸的透明平板状结构, 取代传统CCD中滤波元件,进行分光,实现光的近场偏转成像.他 们利用薄膜生长和刻蚀技术,制备了埋藏在氧化硅中的氮化硅微米 板状结构,并以此作为光偏转器,实现了红光或蓝光的侧向偏转, 而其它光垂直透过.不同方向出射的光可被下方的探测器接收,然 后通过一定的信号线性组合,还原出入射光中红、绿、蓝三种颜色 的分量.这一探测方法的优点在于,入射光的不同颜色分量被偏转 后进入不同探测器,不存在材料光学损耗;