扫描热探针刻写技术简介

2020年06月04日

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纳米工作中需要制备各种纳米器件,尤其是器件尺寸的进一步缩小需要使用高分辨率的刻写制备工具。电子束刻蚀(EBL)是目前唯一可以选用的工具,其价格昂贵使用难度高。使用EBL可以制备高精度的纳米结构和器件,多年来在科研领域广泛使用。由于需要复杂的电子兼容光学器件来聚焦电子束为几个纳米的斑点,使得EBL系统价格相对昂贵,对操作者的经验要求比较高。电子束在曝光光刻胶时产生的邻近效应需要使用复杂的软件进行校正以达到高分辨率曝光。尤其是在灰度曝光制备3D表面的纳米器件时,操作过程更是复杂,纵向精度无法有效控制。另有文献报道高能电子束损伤样品或者将电子注入样品导致其物理属性的变化从而导致实验失败。因此值得探讨高分辨率刻写工具领域的新技术和其他选择。

  扫描探针刻写(SPL)在30年前就展示了纳米级的高分辨率,利用不同原理的SPL技术在不同实验室得到开发应用,但是刻写速度慢功能单一。热探针扫描刻写(t-SPL)技术利用热探针大大提高了刻写速度,目前商业化的t-SPL系统在速度和分辨率上均和EBL系统媲美,为高分辨率刻写工具领域提供了新的选择。t-SPL在完成EBL相同的刻写任务时还提供了其他的独特功能,为科学研究开创新的思路。瑞士洛桑联邦理工学院 Juergen Brugger教授团队回顾了热扫描探针刻写技术的现状,综述收集汇总了热探针刻写的工作和文献,介绍了t-SPL的原理和应用案例及纳米制备相关参数。探讨了t-SPL在纳米制备的功能和局限。力求为科研工作者在纳米制备方面提供一个有关t-SPL的知识数据库。

 

来源:新富城探针网
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