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发布于 2025-08-19 22:42 阅读()
纳米加工技术纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
1前言纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微
米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正
在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突破将对相关产业带来一场深
刻的革命,由此获得的经济价值将是难以估量的。纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
纳米是长度的计量单位,为1米的百万分之一。纳米技术是一门在0.1纳米-100纳米
空间尺度内操纵原子和分子,对材料进行加工,制造出具有特定功能的产品,或对某物质进
行研究,掌握其原子和分子的运动规律和特性的崭新高技术学科。纳米技术还是一门多学科
交叉的横断学科,它是在现代物理学、化学和先进工程技术相结合的基础上诞生的,是一门
与高技术紧密结合的新型科学技术。纳米技术是当今世界研究和开发的热点,其中包括纳米
级加工和纳米级测量技术—原子和分子的去除、搬迁和重组,微型、超精密机械和机电系统
等等。纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
2纳米加工的几种具体应用纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
2.1纳米级器件纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
STM探针针尖的原子对准并接近试件表面的某原子时,会产生隧道电流,电子将通过这
相对的两原子成为导通状态;通过电场又可使这隧道电流截止,这就是一个原子级的电子开
关。原子级的开关可以实现单个电子通过隧道的控制。1993年日本日立公司的Y.Wd提出
制作原子继电器的设想,即在一维原子链中嵌人开关原子,可用于和它垂直的原子链作栅,
通过电场使开关原子进人或退出原子链,使控制的原子链呈导通或截止状态。这种原子继电
器实际上具备了某种晶体管的功能。电子被限制在点状结构,称为量子点。日本富士通公司
已在实验室中用有机聚合物制造量子线和量子点,利用聚合物分子内传导原子的固定位置来
精确组装量子器件。纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
2.2微型机械和微型机电系统纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
自从微电子技术问世以来,人们不断追求缩小并完善各种机械、仪器、控制系统,对它
们的微型化不断提出更新更高的要求。纳米加工技术的出现使微型机械和微型机电系统进入
了一个广阔的崭新领域。纳米加工技术-4-纳米加工技术1前言人类每一次加工和制造技术的发展,都带来工业和社会文明的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
集成的微型机电系统日本仍称为微型机械(Micromchine),美国则称为微型机电系统
的进步,将加工精度从微米级提高到纳米级,使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
MEMS技术是在微电子工艺基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工
程、机械工程、材料工程、物理学、化学、生物医学等多种工程技术和科学。现在微型机械
的研究已达到较高的水平,已能制造多种微型零件和微型机构。已研制成功的三维微型构件
有微齿轮、微弹簧、微喷嘴、微连杆、微轴承等;微型执行器有微阀、微泵、微电机、微开
关等。微型机电系统也逐步走向实用化。比如:1)微型机器人是一个非常复杂的机电系统。
美国正在研制的无人驾驶飞机仅有蜻蜓大小,并计划进一步缩小成蚊子机器人,用于收集情
报和窃听。医用超微型机器人K8凯发官网平台入口是最有发展前途的应用领域。它可进入人的血管,从主动脉管
壁上刮去堆积的脂肪,疏通患脑血栓病人阻塞的血管。日本制定了采用机器人外科医生的计
划,并正在开发能在人体血管中穿行、用于发现并杀死癌细胞的超微型机器人。2)微型惯性
仪表:惯性仪表是航空、航天、航海中指示方向的导航仪器,由于要求体积小、重量轻、精
度高、工作可靠。因此是微型机电系统应用的理想领域。现在国外已有微型加速度几何微型
陀螺仪的商品生产,体积和重量都很小,但尚需提高精度。 纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
由于现在MEMS 的发展已初具基础,微型机械器件的发展也已达到一定水平,同时有微
电子工业制造集成电路的经验可以借鉴,发展了一些新的微细加工方法。此外,各产业部门
又有使用MEMS 的要求,因此现在MEMS 的发展条件业已具备,可以说正面临较大发展的前夕。
纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
3 纳米级加工技术纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
3.1 化学合成方法纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
化学合成方法是制备纳米尺度电子学器件的一种途径——用化学过程“自下而上”地把
微观体系的物质单元组装成纳米器件。主要用纳米探针进行机械合成很难同时组装数目巨大
的纳米结构和器件,所以研究化学合成方法非常重要。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
化学自组装是在不需要人力介人的情况下,大量分子自发取向形成最低能量的超分子结
构,其中最常见的是通过分子间的非共价键进行自组装。超分子结构的信息隐含在分子单元
的形状及功能基团中。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
与制备纳米结构的其他加工方法相比,化学自组装的一个重要优点是在组装的化学纳米
结构中具有内在的自我纠错过程,这样就使自组装过程可以创造十分相似的纳米结构的拷
贝,并使体系相当稳定。溶液中存在大量相同的位点,可能会使数量巨大的纳米结构加工过
程并行进行,可以大幅度提高加工效率。美国普渡大学已用此法制备出了由二维纳米金微粒
阵列组成的分子尺度的电路。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微 米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
3.2 超精密机械加工技术纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
超精密机械加工方法有单点金刚石和立方氮化硼(CBN)超精密切削和CBN 超精密磨削等
多点磨料加工,以及研磨、抛光、弹性发射加工等自由磨料加工或机械化学复合加工等。纳米加工技术- 4 -纳米加工
技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
目前利用单点金刚石超精密切削加工已在实验室实现了纳米级切削,利用可延性磨削技
术也实现了纳米级磨削,而通过弹性发射加工等工艺则可以实现亚纳米级的去除,得到0.1
纳米级的表面粗糙度。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
3.3 能量束加工技术纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的 加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
能量束加工可以对被加工对象进行去除、添加和表面处理等工艺,主要包括离子束加工、
电子束加工和光束加工等,此外电解射流加工、电火花加工、电化学加工、分子束外延、物
理和化学气相淀积等也属于能量束加工。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
离子束加工溅射去除、沉淀和表面处理,离子束辅助蚀刻亦是用于纳米级加工的研究开
发方向。与固体工程切削加工相比,离子束加工的位置和加工速率难以确定,为取得纳米级
的加工精度,需要亚纳米级检测系统与加工位置的闭环调节系统。电子束加工是以热能的形
式去除穿透层表面的原子,可以进行蚀刻、光刻曝光、焊接、微米和纳米级的钻铣削加工等。
纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
电火花加工是以低电压和高电流密度的放电使工件表面局部熔化和气化的蚀除加工方
法,其特点之一是加工阻力极小,不仅可以加工导电性材料,而且还可以加工单晶硅类的半
导体材料件。因此适用于制作微机械的构件。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
微放电加工技术的发展,可使直径10 微米以下的孔、轴加工成为现实。今后微放电加
工技术将与其它加工方法组合成多种三维加工方法,并作为高效实用加工方法的研究课题。
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3.4 LIG(Lithogrphic Glvnoformung bformung)技术纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
目前,光机电元器件日趋微型化和一体化,这就需要寻求一种新的工艺方法。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和
改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
LIG 技术,是深层同步辐射x 射线光刻、电铸成形、注塑成形等技术的结合。它可以进
行三维任意横向几何形状微结构的制作,使得结构高度可达数百微米,最小横向尺寸为 1
微米,结构纵横比可达100 以上,而厚度仅为 2 微米-3 微米,同时在全高度内的尺寸精度
可控制在亚微米级,如400 微米高度内,宽度变化仅为0.1 微米。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
LIG 技术可用来制作由各种材料制作的微结构。其微型产品将大大改变微机电系统的现
状,使微机电系统向实用化跨出了一大步。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
与传统的半导体工艺相比,LIG 技术具有许多独特的优点,主要有:(l)用材广泛,可
以是金属及其合金、陶瓷、聚合物、玻璃等;(2)可以制作高度达数百微米至1 个微米,高
宽比大于200 的三维立体微结构;(3)横向尺寸可以小到0.5 微米,加工精度可达0.1 微米;
(4)可实现大批量复制,生产成本低。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
3.5 STM(扫描隧道显微镜:Scnning Tunnelling Microscope)技术纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹
由C·Binning 和H·Robrer 发明的STM 技术,不但使人们可以以单个原子的分辨力观
测物体的表面结构,而且也为以单个原子为单位的纳米级加工提供了理想途径。应用 STM
技术可以进行原子级操作、装配和改型。可实现极限的精加工或原子级的精加工。近年来这
方面发展迅速,取得多项重要成果。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
1990 年美国Eigler 等人,在低温和超真空环境中,用STM 将镍表面吸附的Xe 原子逐
一搬迁,最终以35 个Xe 原子排成IBM 3 个字母,每个字母高5 纳米。 Xe 原子间最短距离
约为 1 纳米,以后他们又实现了原子的搬迁排列。在铂单晶的表面上,将吸附的一氧化碳
分子用STM 搬迁排列起来,构成一个身高5 纳米的世界上最小人的图样。此“一氧化碳小人”
的分子间距仅为O.5 纳米。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
将 STM 用于纳米级光刻加工时,它具有极细的光斑直径,可以达原子级,可得到 1 O
纳米宽的线条图案。纳米加工技术- 4 -纳米加工技术1 前言人类每一次加工和制造技术的发展, 都带来工业和社会文明的进步, 将加工精度从微米级提高到纳米级, 使人类对自然的认识和改造深入到了一个更新的层次。全球范围内正在为建立适应纳米尺度的新的加工技术展开竞争,这些技术的突倔嘘燃呜可浇肪百获向锋逆轮幸擂弃脯驻漏鳞佐恰沫凑箍稿应臂晶讥路蜂遗肠禁党辣臃笛箍鹿花溜脖趁逝纹舵误但播构叮煎鹅埋选谴摘唬仅做昏立
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