[发明专利]一种可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法

权利要求书

1.一种可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1，准备氮化硅薄膜衬底；

步骤S2，制备第一条硅纳米线；步骤S2制备第一条硅纳米线具体包括以下步骤：利用电子束光刻技术和灰化工艺或侧墙工艺在氮化硅薄膜衬底上形成硅纳米线，硅纳米线长度为100纳米-200纳米之任一长度，宽度为5纳米-40纳米之任一宽度，厚度为10纳米-40纳米之任一厚度；

步骤S3，生长二氧化硅薄膜；

步骤S4，进行化学机械抛光，利用化学机械抛光方法将硅纳米线曝露出来；

步骤S5，沉积Al₂O₃薄膜，在二氧化硅薄膜上面通过原子层沉积技术沉积一层Al₂O₃薄膜；

步骤S6，制备第二条硅纳米线，在Al₂O₃薄膜上利用与步骤S2相同的电子束光刻技术和灰化工艺或侧墙工艺接着生长一个和步骤S2中生长的第一条硅纳米线垂直的第二条硅纳米线；

步骤S7，覆盖硅纳米线，生长一层二氧化硅将第一条硅纳米线和第二条硅纳米线覆盖住；

步骤S8，形成通气孔；

步骤S9，去除硅纳米线，利用二氟化氙XeF₂将两层硅纳米线刻蚀掉，得到上下两层相互垂直的纳米通道；

步骤S10，形成可控厚度的卯榫结构的纳米孔，采用聚焦离子束或者介电击穿技术在中间层形成纳米孔，这样就制作完成中间层可控厚度的卯榫结构纳米孔。

2.依据权利要求1所述的可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，步骤S3二氧化硅薄膜生长步骤具体为在制备有硅纳米线的氮化硅薄膜衬底上面生长一层二氧化硅薄膜，将硅纳米线覆盖住。

3.依据权利要求2所述的可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，二氧化硅薄膜厚度为15纳米-45纳米之任一厚度。

4.依据权利要求2所述的可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，Al₂O₃薄膜厚度为3埃-10埃之任一厚度。

5.依据权利要求2所述的可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，第二条硅纳米线的长度为100纳-200纳米之任一长度，宽度为纳5-40纳米之任一宽度，厚度为10纳-40纳米之任一厚度。

6.依据权利要求1所述的可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，步骤S8形成通气孔中，使用光学或电子束光刻和反应离子刻蚀，在二氧化硅薄膜上形成一个通气孔和在底部的氮化硅薄膜上开一个窗口。

7.依据权利要求6所述的可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，步骤S10形成可控厚度的卯榫结构的纳米孔，采用聚焦离子束或者介电击穿技术在中间层形成纳米孔，这样就制作完成中间层可控厚度的卯榫结构纳米孔；所述可控厚度的卯榫结构纳米孔为基于近零厚度纳米孔的卯榫结构纳米孔，其包括上下两个垂直的纳米通道和中间一个纳米孔。

8.依据权利要求7所述的可控厚度的卯榫结构纳米孔的制备方法，其特征在于，纳米孔直径为1.8纳米-5纳米之任一直径，厚度为Al₂O₃薄膜的厚度。