超高速光電導開關微納加工方法的研究.pdf

1、納米技術發(fā)展的最終的目的是加工出特定功能的納米器件。本文結合光刻工藝、磁控濺射技術和AFM陽極氧化方法加工了超高速光電導開關和隧道結結構，并對它們進行了系統(tǒng)的研究和分析，主要研究內容如下： 1.從理論和實驗兩方面分析AFM陽極氧化加工的影響因素，得到在8V直流偏壓下，掃描速度為0.1μm/s，相對濕度為30％～50％時氧化線的連續(xù)性、均勻性、縱向特性比較好，并通過加工點陣列和線陣列得到此條件下氧化加工的重復性都小于1％，還通過理

2、論計算驗證了選擇掃描速度為0.1μm/s正確性； 2.在理論上，提出了一種超快線性光電導開關等效電路模型，并根據該模型，利用MATLAB模擬了光電導開關的時域和頻域輸出特性，發(fā)現(xiàn)了一種特殊現(xiàn)象，并進行了解釋，得到光電導開關的輸出最大半寬在10fs左右，頻帶寬度為5.5THZ，論證了利用線性超高速光電導開關產生THz輻射的可能性，分析了不同間隙寬度對頻帶寬度的影響； 3.開展了新型光電導開關的結構設計和加工的研究，設計并制

3、作了形成光電導開關傳輸線和電極結構的三塊光刻版；采用低溫生長的GaAs材料作為超高速光電導開關的襯底，選擇共面帶狀線結構作為光電導開關的傳輸線，利用AFM陽極氧化加工方法在超薄鈦膜上加工的氧化鈦線作為超高速光電導開關的功能結構，從而設計了新型的光電導開關的整體結構； 4.利用AFM針尖誘導陽極氧化加工納米級Ti膜，形成針尖-氧化物-半導體MOS隧道結和Ti-TiOx-Ti MIM隧道結，并對他們進行了理論和實驗的研究，同時還研究