硅表面功能化結(jié)構(gòu)制造技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、自20世紀(jì)80年代末以來(lái)，納米技術(shù)在信息、材料、生物、微電子和微制造方面顯示出越來(lái)越重要的應(yīng)用前景，已成為世界關(guān)注的重要科技前沿之一。隨著納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計(jì)和構(gòu)筑具有特定功能和性質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)成為人們十分感興趣的研究熱點(diǎn)。而且隨著電子器件越來(lái)越小型化，人們對(duì)納米結(jié)構(gòu)的需求也越來(lái)越迫切，需要對(duì)其進(jìn)行廣泛的探索和研究。通過(guò)自組裝技術(shù)，以納米材料為單元，能有效地構(gòu)筑納米或微米尺度上的功能結(jié)構(gòu)。
　　本文利用機(jī)械與化學(xué)結(jié)合的方法在四類(lèi)

2、溶液中用金剛石刀具刻劃硅片，使得有機(jī)分子和硅之間以共價(jià)鍵連接，實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅片的“成形并功能化”的一步完成，為納米尺度功能化結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑提供了一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。（1）首先分析了硅在芳香烴重氮鹽、烯烴、鹵代烴和醇四類(lèi)材料中可控自組裝的反應(yīng)機(jī)理，比較各種材料的成膜難易度及膜的穩(wěn)定性。（2）利用可控自組裝微加工系統(tǒng)，在溶液中對(duì)硅表面進(jìn)行可控自組裝實(shí)驗(yàn)，初步研究了切削刀具、切削力大小等五種因素對(duì)切削處生成自組裝膜（SAMs）質(zhì)量的影響，總結(jié)出較適合膜生

3、長(zhǎng)的參數(shù)。（3）用原子力顯微鏡（AFM）對(duì)自組裝膜的表面形貌進(jìn)行了表征，用X射線(xiàn)光電子能譜（XPS）、紅外光譜對(duì)自組裝膜進(jìn)行了檢測(cè)，用接觸角儀測(cè)量了六種自組裝膜的接觸角，并利用原子力顯微鏡對(duì)自組裝膜的納米機(jī)械性能進(jìn)行了檢測(cè)，證明機(jī)械-化學(xué)方法可以方便快捷地實(shí)現(xiàn)硅表面的改性。（4）在硅表面通過(guò)刻劃組裝形成苯甲酸重氮鹽單層膜，在膜上進(jìn)行了共價(jià)連接單鏈DNA（ssDNA）的初步研究，利用熒光顯微鏡檢測(cè)到了DNA的存在，實(shí)現(xiàn)了DNA在硅表面的有