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《碳納米管輔助的納米結(jié)構(gòu)制備》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碳納米管輔助的納米結(jié)構(gòu)制備(申請(qǐng)清華大學(xué)理學(xué)碩士學(xué)位論文)培養(yǎng)單位：物理系學(xué)科：物理學(xué)研究生：陳墨指導(dǎo)教師:李群慶教授二○一七年五月CarbonnanotubesassistednanostructurefabricationThesisSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofScienceinPhysicsbyChenMoDissertationSupervisor:ProfessorLiQunqing
2、April,2017摘要摘要納米加工技術(shù)是人類了解微觀世界的工具，但加工能力往往受設(shè)備所限。碳納米管作為一種新型納米材料，具有很多獨(dú)特的物理性質(zhì)。本文將碳納米管與納米加工技術(shù)相結(jié)合，制備出了突破現(xiàn)有加工能力的納米結(jié)構(gòu)。首先，利用碳納米管對(duì)紫外光的吸收性質(zhì)，結(jié)合超順排碳納米管薄膜，制備了碳納米管薄膜掩模光刻版。利用此光刻版，結(jié)合適當(dāng)?shù)钠毓夤に?，可以?shí)現(xiàn)碳納米管薄膜形貌的光刻膠圖形，并且可以通過刻蝕工藝將其轉(zhuǎn)移到基底材料上。同時(shí)，我們研究了表面形貌的變化對(duì)疏水效果的影響，發(fā)現(xiàn)碳納米管薄膜的形貌符合疏水的特征。我們利用碳納米管薄膜掩模曝光的方
3、法，制備出了具有碳納米管薄膜形貌的疏水表面。其次，利用碳納米管的準(zhǔn)一維物理特性，得到了尺寸小于10nm的狹縫結(jié)構(gòu)。通過轉(zhuǎn)移及電子束曝光的方法，將碳納米管做成懸空的狀態(tài)，并利用其作為電子束蒸發(fā)的掩蔽。由于碳納米管的徑向尺寸很小，因此可以在基底上實(shí)現(xiàn)尺寸小于10nm的狹縫結(jié)構(gòu)。同時(shí)，我們調(diào)節(jié)了實(shí)驗(yàn)中的參數(shù)，發(fā)現(xiàn)這一結(jié)果可以在一定范圍內(nèi)重復(fù)實(shí)現(xiàn)。證明這是一種很穩(wěn)定的獲得10nm以下尺寸結(jié)構(gòu)的方法。最后，利用碳納米管的電學(xué)特性，將其作為導(dǎo)電層，應(yīng)用在絕緣基底上的電子束曝光工藝中。此外，我們通過側(cè)向蒸發(fā)的方法，得到了具有“Z”字形貌的光柵結(jié)構(gòu)。并
4、且根據(jù)光柵尺寸的變化，可以呈現(xiàn)出不同的色彩。同時(shí)，光柵高度的變化，也影響著其在偏振下的色彩表現(xiàn)。我們利用碳納米管作為導(dǎo)電層，將此結(jié)構(gòu)制備在了石英襯底上，擴(kuò)展了其在光學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：紫外曝光；電子束曝光；電子束蒸發(fā)；刻蝕；剝離IAbstractAbstractNanofabricationtechnologyisatoolforhumanbeingstounderstandthemicroworld,butthecapacityisoftenlimitedbyequipment.Asanewtypeofnanomaterial,ca
5、rbonnanotubeshavemanyuniquephysicalproperties.Inthisthesis,thecarbonnanotubesandnanofabricationtechnologywerecombinedtofabricatethenanostructureswhichbreakthroughtheexistingcapacity.Firstly,usingthepropertiesofUVabsorption，acarbonnanotubemaskwasfabricatedbythesuper-align
6、edcarbonnanotubefilms.Usingthismask,aphotoresistpatternofcarbonnanotubefilmmorphologycanbeachievedincombinationwithanappropriateexposureprocessandcanbetransferredtothesubstratebyanetchingprocess.Wealsostudiedtheeffectofsurfacemorphologyonthehydrophobic,andfoundthatthemor
7、phologyofcarbonnanotubefilmsconformedtothehydrophobiccharacteristics.Wefabricatedahydrophobicsurfacewithcarbonnanotubefilmmorphologybyusingthecarbonnanotubemask.Secondly,usingthequasi-one-dimensionalphysicalpropertiesofcarbonnanotubes,asub-10nmgapwasobtained.Thecarbonnan
8、otubesweresuspendedbytransferandelectronbeamlithographyandwereusedasamaskinelectronbeamevaporationproce
