一种大面积纳米缝电极阵列并行制造的方法技术

技术编号:8558454 阅读:183 留言:0更新日期:2013-04-10 22:17
一种大面积纳米缝电极阵列并行制造的方法,将金属薄膜图形结构置于PMMA光刻胶表面,利用光致膨胀机理使PMMA产生膨胀凸起,位于其表面的金属薄膜受到拉伸作用发生断裂产生纳米缝,通过控制PMMA的凸起高度实现纳米缝结构的尺寸调控,本发明专利技术采用的纳米缝加工方法能够一次性加工出所有尺度一致的纳米缝隙结构群,因此具有极高的加工效率,同时整个过程不需昂贵设备和复杂工艺,适合于大批量低成本的工业生产;是一种符合批量化、低成本和一致性等制造特征的纳米缝成形工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米制造
,具体涉及。
技术介绍
目前,国内外研究学者对纳米缝隙结构的制造进行了大量的探索。电子迁移方法是常见的纳米缝隙结构制造方法之一。该方法利用原子在大电流作用下产生运动的电迁移效应,通过电子流动获得金属原子迁移,最终使纳米线断裂形成纳米缝电极。电子迁移方法的缺点在于该方法在制备纳米电极之前,必须首先制备出特征宽度在数十纳米级的超薄厚度纳米线(需要采用电子束光刻等手段,成本较高),由于该纳米线熔断的电流极低,因此限制了此类纳米缝隙电极的应用(工作电流高于熔断电流就可能造成电极破坏)。另外,该方法所成形结构尺度也不能灵活控制。焦耳热熔断制备纳米缝的方法可以避免电迁移方法制造的纳米缝工作电压过小问题,该方法首先用光刻和Lift-off等方法制备出微米级连通的对电极,然后采用脉冲电压产生焦耳热的方式使对电极熔断。由于该过程属于热熔断过程,此时所形成的纳米缝隙通常较宽,在数百纳米量级,需要后续工艺缩小缝隙的宽度。电化学沉积(气相或液相)或电镀等制备纳米缝隙的方法利用已有的缝隙结构,通过材料生长的方式在原始缝隙处逐步形成纳米级的缝隙结构。该方法可以实现特征尺度小于In本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大面积纳米缝电极阵列并行制造的方法,其特征在于:将金属薄膜图形结构置于PMMA光刻胶表面,利用光致膨胀机理使PMMA产生膨胀凸起,位于其表面的金属薄膜受到拉伸作用发生断裂产生纳米缝,通过控制PMMA的凸起高度实现纳米缝结构的尺寸调控。

【技术特征摘要】
1.一种大面积纳米缝电极阵列并行制造的方法,其特征在于将金属薄膜图形结构置于PMMA光刻胶表面,利用光致膨胀机理使PMMA产生膨胀凸起,位于其表面的金属薄膜受到拉伸作用发生断裂产生纳米缝,通过控制PMMA的凸起高度实现纳米缝结构的尺寸调控。2.根据权利要求1所述的一种大面积纳米缝电极阵列并行制造的方法,其特征在于,具体步骤如下 1)在基底材料上进行光刻胶材料的制备,基底材料拟选择石英玻璃材料,基底材料经过清洗后,在其表面旋涂一层PMMA光刻胶,光刻胶的薄膜厚度大于500nm,光刻胶的薄膜厚度通过控制转速实现; 2)PMMA光刻胶材料制备完成后,对PMMA光刻胶进行掩模板接触式的光束曝光,掩模板设置的透射区域尺寸及相对位置与纳米缝阵列相对应,每一个纳米缝对应一个曝光区域,曝光光束光源采用紫外激光、电子源、离子源或X射线,曝光完成后曝光区域的长键结构断裂为短键,具体曝光光束能量密度...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文君梅雪松刘斌王恪典姜歌东郑卜祥
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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