基于AFM硅表面局域阳极氧化的特性研究及纳米计量标准样板的制作精选.pdfVIP

第 14卷 第2期 纳 米 技 术 与 精 密 工 程 Vo1．14 No．2 2016年 3月 Nanotechnology and Precision Engineering Mar．2016 DOI10．13494／j．npe 程 锋，马 艳 ，马 蕊，等．基于AFM硅表面局域阳极氧化的特性研究及纳米计量标准样板的制作[J]．纳米技术与精密工程，2016，14(2)：150_ 157． ChengFeng，MaYan，MaRui，eta1．CharcteristicsoflocalanodicoxidationofsiliconsurfacesbyAFM andfabricationofnanoscalemetrologystandardsample [J]．NanotechnologyandPrecisionEngineering，2016，14(2)：150—157(inChinese)． 基于AFM 硅表面局域 阳极氧化的特性研究 及纳米计量标准样板的制作 程 锋，马 艳，马 蕊，李同保 (上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室 ，同济大学物理科学与工程学院，上海200092) 摘 要 ：基于原子力显微镜(AFM)在硅 (Si)表面进行局域 阳极氧化的技术，以其成本低、易加工等优势被广泛应 用于各种纳米元器件的制造．本文基于AFM在 si表面进行局域阳极氧化来制作纳米计量标准样板 ，首先分别在接 触模式和轻敲模式下进行实验，定量分析 了偏置电压、移动速率和刻蚀方向等主要参数对所得纳米线尺寸的影响， 从而得到标准样板制作的最佳加工参数 ：在探针针尖电压为一7V、移动速率为0．3Ixm／s、ZDistance值为一45nm 时，可以产生稳定的标准样板结构；同时两种模式下对纳米氧化线的影响趋势相同．最后在此最佳参数下，利用 AFM在 si表面进行局域阳极氧化，加工得到了一维线光栅、二维光栅和圆形光栅结构． 关键词：原子力显微镜；阳极氧化；标准样板；光栅 中图分类号：TH140．7；TH145．4 文献标志码 ：A 文章编号：1672-6030(2016)02-0150-08 CharacteristicsofLocalAnodicOxidationofSiliconSurfaces byAFM andFabricationofNanoscaleM etrologyStandardSample ChengFeng，MaYan，MaRui，LiT0ngbao (ShanghaiKeyLaboratoryofSpeciMArtificialMicrostructureMaterialsandTechnology， SchoolofPhysicsScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China) Abstract：Localanodicoxidationtechnologyofsilicon(Si)surfacesbyAFM ，foritslowcost，easypro- cessingandotheradvantages，hasbeenwidelyusedin themanufacturingofvariousnano—components． ThenanoscalemetrologystandardsamplewasfabricatedwiththetechniqueoflocalanodicoxidationofSi surfacebyAFM inthispaper．Firstexperimentswereperformedincontactmodeand tappingmodere— spectively，andt