基于原子力顯微鏡機(jī)械刻蝕構(gòu)筑納米結(jié)構(gòu)和納米圖案.pdf

1、掃描探針顯微鏡（SPM）是近年來發(fā)展起來的一種重要的表面分析工具，由于其分辨率高、操作簡單、可以在真空、大氣、液態(tài)環(huán)境下工作等優(yōu)點，目前已經(jīng)廣泛的成為納米尺度的觀測和加工的必不可缺的重要工具。其中，作為掃描探針顯微鏡家族中的一種原子力顯微鏡由于可以在大氣及液態(tài)環(huán)境下對各種材料進(jìn)行形貌觀測、物理性質(zhì)的測量和納米操縱及加工，已經(jīng)被廣泛的用于納米科技領(lǐng)域的研究。
　　 基于AFM 機(jī)械刻蝕加工具有加工精度高、加工材料廣泛并同時能對加工

2、內(nèi)容進(jìn)行檢測等優(yōu)點，深入研究基于原子力顯微鏡的刻蝕加工過程和相關(guān)技術(shù)，將具有更重要的理論意義和使用價值。直接關(guān)系到AFM 機(jī)械刻蝕效果的影響因素有很多。因此，研究機(jī)械加工中所使用針尖的形狀、刻蝕過程中探針施加作用力的大小、探針刻蝕移動的速度、循環(huán)刻蝕的次數(shù)等對刻蝕效果的影響將很有必要。本文通過AFM 機(jī)械刻蝕金屬、絕緣體和半導(dǎo)體材料研究了刻蝕過程中影響刻蝕加工效果的主要參數(shù)，進(jìn)一步選擇合適參數(shù)加工出規(guī)則的納米結(jié)構(gòu)和納米圖案。主要具體的進(jìn)

3、行了以下幾個方面的研究工作：
　　 首先，利用類金剛石（DLC）薄膜包覆的探針機(jī)械刻蝕鉑薄膜和云母表面，探索影響刻蝕效果探針施加的力參數(shù)、速度參數(shù)、循環(huán)刻蝕參數(shù)之間的關(guān)系，選擇合適的參數(shù)精確可控的加工出納米尺度的圖案。
　　 其次，探索研究了DLC 探針刻蝕硅表面的潛在應(yīng)用，探索主要影響刻蝕的因素（刻蝕方向、探針施加的力、刻蝕速度、循環(huán)刻蝕次數(shù)），發(fā)現(xiàn)隨著探針施加的力的增加，刻蝕的深度出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，并進(jìn)一步用該探針選擇合