[发明专利]空气桥式纳米器件的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米技术领域，更具体地说，涉及一种空气桥式纳米器件的制备方法。

背景技术

纳米结构材料是一种新型结构材料，由于其电子在受到空间制约的通道内传输时会产生量子效应，因此，表现出良好的物理、化学、生物等方面的性能，具有广泛的应用背景。纳米器件是由纳米结构材料制备的，纳米器件是人类探索电学、磁学、力学和生物系统的关键技术，纳米器件对人类保护环境、控制污染、生产食品和提高人类能力产生重大的影响。目前，由纳米结构材料制备的纳米器件在光学元件、应力器件、传感器和集成电路等方面有着广泛的应用。

在集成电路领域中，随着CMOS集成电路中器件尺寸的不断减小和集成密度的不断提高，电路中的布局策略已经成为一个关键问题，优良的布局策略可以提高电路的效率，减少线路上的功耗和延迟时间。为了满足集成电路中优良的布局策略的要求，制备集成电路的纳米器件需要具备灵活的特点。空气桥式纳米结构作为一种可以连接两种或多个器件的悬空的结构，可以很好的满足纳米器件灵活性的要求，因此空气桥式纳米结构在纳米器件等领域得到了广泛的应用。

为了控制制备的空气桥式纳米器件的尺寸和形状，现有技术中报道了多种纳米器件的制备方法。例如，在软模板上通过预先的修饰将纳米材料部分扣订在衬底表面，再通过利用物理方法实现衬底的形变，从而实现纳米材料的形变，从而制备得到空气桥式纳米器件。但是，由于该方法需要物理方法实现对衬底的形变，从而实现纳米材料的形变，因此，该方法工艺复杂并且在制备空气桥式纳米器件的过程中，空气桥式纳米器件的形貌不易控制。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种空气桥式纳米器件的制备方法，该方法工艺简单，该方法可以很好的控制空气桥式纳米器件的形貌特征。

本发明提供一种空气桥式纳米器件的制备方法，包括：

提供衬底，在所述衬底上有多个不连续的、沿着所述衬底的表面延伸的纳米支撑体，所述纳米支撑体的横截面形状为半圆形；

提供带有多个纳米缝隙的掩膜；

将所述掩膜覆盖在所述衬底上的纳米支撑体上；

在所述掩膜的纳米缝隙处沉积纳米导电材料，所述纳米导电材料同时沉积在所述多个纳米支撑体的表面和相邻的纳米支撑体之间的衬底上，移除所述纳米支撑体和掩膜，得到空气桥式纳米器件。

优选的，还包括：

在所述衬底与所述纳米支撑体之间形成纳米线条，所述纳米线条的延展方向与所述纳米缝隙的延展方向呈60～90°。

优选的，所述纳米缝隙的延伸方向与所述纳米支撑体的延伸方向大体垂直。

优选的，所述多个纳米支撑体平行排列。

优选的，所述多个纳米支撑体由如下方法制备：

步骤a1)在衬底上涂覆光刻胶的有机溶液，烘干；

步骤b1)预设曝光形状，利用电子束曝光系统将步骤a1)得到的产物曝光、显影和定影，得到多个纳米预制体；

步骤c1)将所述多个纳米预制体加热至熔融状态，重塑成型，冷却，得到纳米支撑体。

优选的，所述步骤a1)具体为：

在衬底上以2000～6000转/秒的速度旋涂光刻胶的有机溶液，在170～220℃烘烤2～8分钟。

优选的，所述步骤b1)具体为：预设曝光形状为矩形，利用电子束曝光系统，将步骤a1)得到的产物在10～20KeV的加速电压下，以70～210uAS/cm²的曝光剂量、22～28nm的最小步距曝光，显影0.5～2分钟，定影0.5～2分钟，得到多个纳米预制体。

优选的，所述带有多个纳米缝隙的掩膜按如下方法制备：

步骤a2)在衬底上涂覆光刻胶的有机溶液，烘干；

步骤b2)预设曝光形状，利用电子束曝光系统将步骤a2)得到的产物曝光、显影和定影，然后在碱性溶液中水解，得到带有多个纳米缝隙的掩模。

优选的，所述在掩膜的纳米缝隙处沉积纳米导电材料具体为：

利用氩离子溅射沉积、激光溅射沉积、热蒸发沉积或电子束热蒸发沉积的方法在掩模的纳米缝隙处沉积80～300nm厚度的纳米导电材料，蒸发电流为45～70A，蒸发速率为

优选的，所述衬底为厚度为100～1000nm的Si与SiO₂构成的复合衬底。