[发明专利]一种纳米器件的制备方法

说明书

一种纳米器件的制备方法，包括：提供一第一基底；在所述第一基底表面沉积一金属膜，并对所述金属膜进行退火处理使其在该第一基底表面形成金属海岛结构；在形成有金属海岛结构的所述第一基底的表面铺设金属纳米球，所述第一基底、所述金属海岛结构及所述金属纳米球形成一复合结构，将所述复合结构铺设有金属纳米球的表面定义为第一表面，并烘烤所述复合结构；在所述复合结构的第一表面形成一光刻胶层；提供一第二基底，在所述第二基底表面形成一脱模剂层；及在真空环境下，将所述复合结构表面的光刻胶层和所述第二基底表面的脱模剂层压合在一起，分阶段升温，并在各个阶段对所述第一基底和所述第二基底施加电压，在第一基底表面形成分形纳米结构。

技术领域

本发明属于纳米器件领域，尤其涉及一种纳米器件的制备方法。

背景技术

纳米制作技术即通过在半导体、金属及其它各种材料上根据应用需要制作出各种纳米尺寸的结构，此结构结合材料本身的特性具有某种独特的性能，即成为所谓的纳米器件。

随着当代集成电路工艺技术的长足发展，集成化器件的特征尺寸已进入纳米级层，器件的特征尺寸的等比例缩小，使得器件物理特性分析也进入量子力学的分析层次。纳米器件在电学与传统器件有很大的不同，其性能大大优于传统电子器件，主要体现在工作速度快、功耗低、信息存储量大、体积小、重量轻、集成密度高等特点。纳米器件将成为电子器件的主流。

目前主要采用“自上而下”的方法，比如电子束刻蚀技术、X-射线刻蚀技术、聚焦离子束刻蚀技术等，在衬底上制作具有数十纳米到数百纳米的微细结构的纳米图案，从而制备纳米器件。这几种技术具有分辨率高、定位准确等优点，但是这类技术需要依赖尖端曝光及刻蚀设备，而相应的设备价格昂贵，这大大限制了纳米器件的生产加工，不利于纳米器件在产业上的大规模应用。此外，在衬底上形成的纳米图案，往往取决于刻蚀技术中采用的掩膜上的纳米图案，通常是人为设计有规律排布的图案，而关于在衬底上形成分形纳米结构图案的报道较少。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种纳米器件的制备方法，这种方法无需依赖掩膜板和昂贵的刻蚀设备，可大大降低生产成本，且可在衬底表面形成分形纳米结构。

一种纳米器件的制备方法，其包括以下步骤：提供一第一基底；在所述第一基底表面沉积一金属膜，并对所述金属膜进行退火处理，所述金属膜在该第一基底的表面形成多个金属海岛结构；在形成有所述金属海岛结构的所述第一基底的表面铺设金属纳米球，所述第一基底、所述金属海岛结构以及所述金属纳米球形成一复合结构，将所述复合结构铺设有所述金属纳米球的表面定义为第一表面，并烘烤所述复合结构；在所述复合结构的第一表面形成一光刻胶层；提供一第二基底，在所述第二基底表面形成一脱模剂层；在惰性气氛或真空环境下，将所述复合结构表面的光刻胶层和所述第二基底表面的脱模剂层压合在一起，分阶段对所述复合结构和所述第二基底进行加热，并在各个阶段对所述第一基底和所述第二基底施加电压，在所述第一基底的表面形成分形纳米结构，制备纳米器件。

与现有技术相比较，由本发明提供的纳米器件的制备方法，在外加电压、高温的作用下实现金属纳米材料在衬底表面上的快速分形生长，制备表面具有分形纳米结构的纳米器件，方法简单、无需使用掩膜板及刻蚀设备，可大大降低生产成本。

附图说明

图1是本发明提供的制备纳米器件的工艺流程图。

图2是本发明提供的制备纳米器件的方法流程图。

图3是金属膜经退火处理形成的金属海岛结构的剖面结构的示意图。

图4是将金属纳米球铺设在金属海岛结构表面后形成的复合结构的剖面结构的示意图。

图5是本发明制备的纳米器件的表面结构的扫描电镜照片。

主要元件符号说明

第一基底 101