架构纳米结构的方法技术

本发明专利技术提供一种纳米结构、其制造方法、及其应用装置。包括：形成一基板；形成多个连接分子(linkers)于基板之上；形成多个金属离子于连接分子之上；以及形成一或多个金属纳米粒子于连接分子之上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术各实施例系有关于纳米结构、其制造方法、及其应用装置。
技术介绍
纳米结构相较于传统块体(bulk)薄膜型结构具有量子限制效应(quantumconfinement effect)、霍尔-佩奇(Hall-Petch)效应、滴溶点(dropping melting point)、共振效应(resonance phenomenon)、优异的载流子迁移率(carrier mobility)等特点。因此，纳米结构被应用至化学电池、太阳能电池、半导体装置、化学传感器、光电装置及其类似>j-U ρ?α装直。纳米结构一般是以自上而下(top-down)或自下而上(bottom-up)法所形成。自下而上(bottom-up)法包括汽-液-固(vapor-liquid-solid)生长法与液体生长法。汽-液-固生长法是基于一催化反应,且包括比如热化学气相沉积法(Thermal ChemicalVapor Deposit1n ;thermal_CVD)、金属有机化学气相沉积法法(Metal-Organic ChemicalVapor Deposit1n ；M0CVD)、脉冲激光沉积法(Pulsed Laser Deposit1n ；PLD)、与原子层沉积法(Atomic Layer Deposit1n ;ALD)。至于液体生长法，则建议使用自组装(self-assembly)技术及水热法(hydrothermal method)。根据传统的自下而上(bottom-up)法,将事先准备好的纳米粒子连接至具有经修饰表面的基板。然而，由于纳米粒子尺寸会影响其实施之存储(memory)装置的再现性及可靠性之议题，这种方法受到限制。换句话说，通过简单地将纳米粒子连接至基板的方法来制造纳米结构，看似是不可能改良内存效能，除非纳米粒子合成技术产生显著的进展。为了克服此限制，可通过自上而下(top-down)法比如微影工艺来制备纳米粒子。然而，因为使用自上而下(top-down)法需要高端(high-end)的微影设备，因此需要对设备进行大量的投资。而且，由于工艺相当地复杂，将其量产的能力受限。还有，虽然使用电子束实施蚀刻工艺，仍然很难将纳米粒子的尺寸维持在预定程度(predetermined level)之下。
技术实现思路
各实施例揭示可通过市售且符合成本效益的方法而快速量产的纳米结构，及其制造方法。各实施例也揭示具有可控制尺寸之纳米粒子的纳米结构，及其制造方法。各实施例也揭示在比例经缩放的(scaled)应用装置中能够确保操作稳定性、再现性、及可靠性的纳米结构。各实施例也揭示包括良好的操作稳定性、再现性、及可靠性的纳米结构的装置。在一实施例中，纳米结构的制造方法包括:形成一基板；形成多个连接分子(linkers)于基板之上；将多个金属离子键结至连接分子；形成多个金属离子在连接分子之上；以及生长与连接分子键结的金属离子以形成一或多个金属纳米粒子。形成一或多个金属纳米粒子的步骤可包括:施加能量至金属离子。此方法可进一步包括:将一介电有机材料与一无机氧化物的至少之一键结至每一个金属纳米粒子的表面。此方法可进一步包括:在形成一或多个金属纳米粒子之前或期间提供一或多种的有机表面活性剂。有机表面活性剂可为一含氮有机材料或一含硫有机材料。有机表面活性剂可包括一第一有机材料及不同种类的一第二有机材料；且第一有机材料可为一含氮有机材料或一含硫有机材料，而第二有机材料可为一相转移催化剂基(phase-transfer catalyst-based)有机材料。连接分子可为有机单分子，且形成多个连接分子的步骤可包括:准备连接分子被溶解在溶剂中的一连接分子溶液；以及通过施加连接分子溶液至基板的一表面以形成一自组装(self-assembled)的单分子层。可利用含有连接分子的气体进行原子层沉积(Atomic Layer Deposit1n ;ALD)工艺以形成连接分子。形成多个连接分子的步骤可包括:通过原子层沉积(Atomic Layer Deposit1n ；ALD)工艺形成一娃烧化合物层。有机表面活性剂可包括选自下组的至少一官能团,包括:胺基(amine group)、羧基(carboxyl group)、及硫醇基(th1l group),以与金属离子键结。将金属离子键结至连接分子的步骤可包括:施加一金属前驱物至连接分子。将金属离子键结至连接分子的步骤可包括:施加一金属前驱物溶液至连接分子所键结的结构，或提供一气态金属前驱物至连接分子所键结的结构。能量可为选自下组的至少一种，包括:热能、化学能、光能、振动能、离子束能、电子束能、及福射能。可在施加能量至金属离子期间，通过提供与金属离子不同种类的一材料，并由选自下组的一材料形成金属纳米粒子，上述组包括:金属纳米粒子、金属氧化物纳米粒子、金属氮化物纳米粒子、金属碳化物纳米粒子、及金属间化合物(intermetallic compound)纳米粒子。能量可同时施加至所有的金属离子键结区域。能量可选择性或间歇性地施加以维持一部分的金属离子免于被粒子化。形成基板的步骤可包括:于基板之一表面上形成能够键结连接分子的一表面层。表面层可由选自下组的一或多种形成，包括:金属、金属氧化物、半导体、及半导体氧化物。可调整能量的施加以控制金属纳米粒子的尺寸或密度。【附图说明】本专利技术附图中的符号说明110、210 ?基板112、212 ?硅基板114、214 ?表面层120?连接层120A、224?连接分子122、126 ?官能团124?链基130、230?金属离子140、240?金属纳米粒子150、250?介电有机材料220?支撑层222?介电粒子支撑体图1A?IF为根据本专利技术的第一实施例显示纳米结构及其制造方法的剖面图。图2A?2E图2A?2E为根据本专利技术的第二实施例描述纳米结构及其制造方法的剖面图。【具体实施方式】此后，将根据本专利技术的实施例配合相应的附图详细描述单一电子晶体管及其制造方法。然而，本专利技术可以不同的形式实施，且不应限于此处所述的实施例。相反的，通过所提供的实施例可据以实施并完成本专利技术，且可充分将本专利技术之范畴传达给本领域技术人员。此外，附图不一定依照比例绘制，在一些情况下，比例可被放大或缩小以清楚显示实施例的特征。在本专利技术中，各附图或实施例中的参考数字对应于具有类似数字的部分。应了解的是，在本专利技术中“上(on)”与“之上(over)”应以最广泛的方式解读，这样一来，“上(on)”不只表示“直接在上(directly on) ”，也代表在具有中间特征或层的东西“上(on)”，而“之上(over) ”也不只表示直接在上(directly on)，也可代表在具有中间特征或层的东西“上(on)”。还应注意的是，在本说明书中，组件之“连接(connected)/耦合(coupled) ”不只代表直接与另一组件耦合，也代表通过中间组件与另一组件间接耦合。此外，只要没有特别提及，单数形式可包括多数形式，反之亦然。除非特别说明，此处使用的所有用语，包括技术或科学用语，具有如本领域技术人员所了解的相同意义。在以下的叙述中，当可能使本专利技术之专利目标不清楚时，将省略已知功能和构造的详细描述。本专利技术第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米结构的制造方法，其特征在于，包括：形成一基板；形成多个连接分子于该基板之上；形成多个金属离子于所述连接分子之上；以及形成一或多个金属纳米粒子于所述连接分子之上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金俊亨，
申请(专利权)人：SK新技术株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR