The invention discloses a waveguide device based on single nanowire transfer method is characterized by imprinting method from the deposited nanowires samples were removed and scattered a small number of nanowires through optical microscope, selected nanowires and positioning, through exposure developing process to open a transfer window size of nanowires in photoresist in the waveguide, the nanowires adsorbed on the waveguide device with the thermal effect and the Vander Ed Ley effect, the increase of annealing adhesion between the nanowires and waveguide, then used to glue process to obtain single nanowire based photonic devices, has the advantages of dispersion of nano wire, and method for precise positioning of the nanowire transfer to the waveguide, and after the transfer of other non selected nanowire waveguide devices will not pollute the method compared with the traditional method, more simple, the The scope of application is wider.
【技术实现步骤摘要】
一种基于波导器件的单根纳米线的转移方法
本专利技术涉及纳米器件制备领域,尤其是涉及一种基于波导器件的单根纳米线的转移方法。
技术介绍
微电子技术的迅猛发展使得功能材料向着二维或者一维更小尺度的研究成为可能,这也是一种器件小型化和集成化的研究趋势。与块状材料相比,一维纳米材料在物理特性具有独特的优势,在纳米级器件亦具有独特的应用潜力。这种独特结构的一维材料,因为其在尺寸减小所带来的优异的性能表现,使其在电、光子器件方面具有广阔的应用前景,并引起了科学界的广泛的关注,各国也都不遗余力的在纳米科技方面进行投入,以争取纳米领域的话语权。另外一方面,电子的热效应和串扰等固有的物理极限使得微电子技术的发展将遭遇瓶颈,光子集成技术将会扮演愈来愈重要的角色。而光子集成技术的核心技术之一是如何实现基于波导的光子器件集成。基于单根纳米线的波导器件是实现纳米线在光子技术应用中的重要一环,而如何实现基于单根纳米线的波导器件制备是器件实现应用的前提条件。采用纳米线常用的制备方法,包括化学气相沉积法、模板法、气-液-固法等,制备出来纳米线均是集聚的纳米线,即成千上万根纳米线的团簇。而研究单根纳米线的结构和性质,需要从集聚的纳米线中分散出单根纳米线,然后再利用昂贵设备,例如加工离子束(FIB)等,操纵单根纳米线转移到电子或光子器件上,以完成纳米器件的制作。这种基于单根纳米线器件制备的传统方法不仅耗时费力,也不经济环保。这需要我们在技术上专利技术一种简单、可靠、便捷、经济、适用范围广的方法,来实现基于单根纳米线的转移,特别是在光子集成技术的波导器件上实现转移。
技术实现思路
本专利技术所要解 ...
【技术保护点】
一种基于波导器件的单根纳米线的转移方法,其特征在于具体步骤如下:(1)分散纳米线:取一干净的硅片,依次用乙醇、去离子水在超声波中清洗,并用高纯氮气吹干;将纳米线样品微力压印并摩擦已洗净的硅片,硅片上得到少量且平行于硅片表面的纳米线;(2)纳米线转移至有机膜:采用旋涂法在分布纳米线的硅片上镀上一层有机胶薄膜,轻微划开硅片边缘四周的有机胶薄膜并保持有机胶薄膜的完整,将硅片边缘的有机胶薄膜与硅片分离;(3)有机膜脱离:将硅片放入含水的培养皿中静置,将硅片上表面与水平面齐平且将有机胶薄膜露出水面,使水渗入硅片与有机胶薄膜的间隙,并用气枪轻微吹有机胶薄膜边缘,使有机胶薄膜脱离硅片,将硅片表面的纳米线转移至有机胶薄膜的下表面,将少量水注入培养皿,使带有纳米线的有机胶薄膜浮在水面上;(4)有机膜移至带孔托盘:通过聚二甲基硅氧烷粘附剂将有机胶薄膜的上表面粘附在有孔的托盘上,同时将有机胶薄膜的纳米线区域置于托盘孔的位置;(5)波导器件上的光刻胶开窗口:将波导器件上旋涂一层光刻胶,通过曝光‑显影工艺,在需要转移纳米线的波导器件位置处开一个裸露出波导器件的窗口,窗口尺寸略大于待转移纳米线尺寸;(6)转移纳米 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于波导器件的单根纳米线的转移方法,其特征在于具体步骤如下:(1)分散纳米线:取一干净的硅片,依次用乙醇、去离子水在超声波中清洗,并用高纯氮气吹干;将纳米线样品微力压印并摩擦已洗净的硅片,硅片上得到少量且平行于硅片表面的纳米线;(2)纳米线转移至有机膜:采用旋涂法在分布纳米线的硅片上镀上一层有机胶薄膜,轻微划开硅片边缘四周的有机胶薄膜并保持有机胶薄膜的完整,将硅片边缘的有机胶薄膜与硅片分离;(3)有机膜脱离:将硅片放入含水的培养皿中静置,将硅片上表面与水平面齐平且将有机胶薄膜露出水面,使水渗入硅片与有机胶薄膜的间隙,并用气枪轻微吹有机胶薄膜边缘,使有机胶薄膜脱离硅片,将硅片表面的纳米线转移至有机胶薄膜的下表面,将少量水注入培养皿,使带有纳米线的有机胶薄膜浮在水面上;(4)有机膜移至带孔托盘:通过聚二甲基硅氧烷粘附剂将有机胶薄膜的上表面粘附在有孔的托盘上,同时将有机胶薄膜的纳米线区域置于托盘孔的位置;(5)波导器件上的光刻胶开窗口:将波导器件上旋涂一层光刻胶,通过曝光-显影工艺,在需要转移纳米线的波导器件位置处开一个裸露出波导器件的窗口,窗口尺寸略大于待转移纳米线尺寸;(6)转移纳米线至窗口:将托盘放置于光学显微镜下的高度固定的框架上,框架下可升降的样品台粘上需要转移纳米线的波导器件;在光学显微镜下,透过孔能够依次观察到纳米线和波导器件;通过光学显微镜选定要转移的纳米线,调整托盘角度,将待转移纳米线对准波导器件上的窗口,缓慢升高样品台直至待转移纳米线嵌入窗口,即待转移纳米线接触至指定位置;(7)有机膜脱离聚二甲基硅氧烷:将样品台上的波导器件加热到60-120℃,并保持10-60分钟,直至有机胶薄膜趋于软化,降低样品台直至波导器件与聚二甲基硅氧烷脱离,并将波导器件移出样品台;此时波导器件上有纳米线,纳米线上方覆盖着有机胶薄...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕业刚,沈祥,徐培鹏,张巍,王国祥,戴世勋,
申请(专利权)人:宁波大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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