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基于AFM调制脉冲电压下纳米加工研究

吴雄喜  
【摘要】:纳米技术发展的最终的目的是加工出特定功能的纳米器件。加工纳米量级结构是整个纳米技术的基础,已成为当前世界科学研究急需解决的问题。扫描探针显微镜(SPM)大大扩展了表面信息研究的空间,对纳米科学的发展起着重要的推动作用。基于AFM的电子束纳米光刻技术作为SPM纳米加工技术的一个重要分支,在理论和实验方面还不是非常成熟,需要进一步的研究和探索。 本文对大气状态下基于AFM的电场加工进行了系统的研究和分析,以期探索一种加工出更加稳定、具有更快的加工速度、良好性能的氧化结构的纳米加工方法。主要研究内容如下: 研究样品-探针间的高密度电流如何受偏置电压和探针-样品间距的影响;研究探针与样品间的电场分布特点并对其进行Matlab模拟;研究AFM的氧化加工的动力学过程及大气环境下AFM电场诱导氧化机理及特性,为后续分析加工结果提供依据;利用AFM进行场致氧化加工,分析在直流偏置电压下偏置电压对氧化结构的影响及其结构特点,脉冲电压下脉冲幅值和脉沖频率对氧化结构的影响及其结构特点,分析在直流和脉沖电压下氧化结构不同的原因;验证在脉冲调制电压下的脉沖效应。


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