基于SPM的纳米加工技术研究.pdf

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1、第27卷第1期2014年1月机电产品开崖与剀新1)P～PlI申111P11I＆111n(1、ali(Ⅲ(1fM。”Jl¨lPll＆卜】P‘-In‘一alPH’(iL】(IsVOI．27．NO．1Jan．．2014文章编号：1002—6673(2014)01一102一03基于SPM的纳米加工技术研究郭俊杰1，冯宪琴1，郭志伟2，(1．张家【J职、业技术学院，河北张家u075000：2．⋯东省青岛天时海洋石油装备有限公司1：艺设备部．I

2、』东青岛266108)摘要：扫描探针显微镜(SPM)纳米加工技术是当前非常活跃的纳米加工研究领域．其研究成果有可

3、能成为微纳米器件制作的主要方法论文主要介绍了单原子操纵、阳极氧化法．以及机械刻蚀加工等SpM纳米加工方法的机理、特点及研究进展动向关键词：扫描探针显微镜；纳米加工；阳极氧化法；机械刻蚀中图分类号：TG68文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1002—6673．2014．01．037PresentSituationofNanofabricationBasedonScanningProbeMicroscopecUt)jltn—jiPl．FEN(；xinn—oin、．cUl)zht—We÷(1．I)eparcIncntofMechan

4、icalEn昏nec“ng，zhan由iakoLlInscitLl七cofTcchllology，zhan由iakouHcbcl()75()f}(J．china；2．I)epartlllcntofproce孙EquipnlencQlngdaoTsco行jhoreEqLllpnlcntCo，Lcd，Qidongshandong2661()8，chllla)Abstract：Nanofjbrlcaciontcchn0109ybasedonsca¨nlngprobc111lcroscope(sPM)lsanactlvcrcscarchsLlbjccc

5、inthenano^bncation^cld，、Vhichhasthcpotenclaltobcconlcchcn1勾orccchniquef．or11anofjbricanonofnllcro／nanodcvlccs．Mechalllsn¨ofsPM—based11ano—tcchnolo目es，轧1chasslndeacolllnlanipulaclon，anodeoxlda七1011and111cchanicalna110矗bricatlon，arcdcscnbed，andcheadvanccnlentofresearchworklnch

6、ls儿Ibjecc1sdlscussed．KeywOrds：scannlI】gproben“croscope；眦no矗bncaclon；anodeoxlda七10n；mechanlcalnallof：lbncaclon0引言纳米技术是当代科学发展的新兴领域之一．它的最终日标是在纳米尺度L制造具有特定功能的产品，实现生产方式的飞跃。冈此纳米技术的核心是纳米加一『：技术。纳米加T．技术主要包括机械加T、化学腐蚀、能量束加_r：和复合加r等加T方法。然而南于这些方法本身的特点，例如加_T-精度进一步提高受限、设备昂贵等．使纳米加T

7、技术的进一步发展受

8、到限制。不过，随着扫描探针。显微镜加。I：技术的⋯现．为纳米加上技术的发展注入r新的活力。1纳米技术的发展历程扫描探针显微镜(SPM)是继1981年扫描隧道显微镜(STM)发明之后H{现的一系列显微镜，包括原子力显微镜(AFM)、摩擦力显微镜(FFM)、静电力显微镜(EFM)、磁力显微镜(MFM)．激光力显微镜(I。FM)和光子扫描隧修稿日期：2013—12一03作者简介：郭俊杰(1981一)，女，工学士，讲师102道皿微镜(PSTM)等一它们的用途主要是测量物体表面的微观_二维形貌随着研究的深入，人们通过控制探针‘与表面之间的物理或化学变化．

9、在纳米级甚至原子分子级范

10、书I内r1『以改变物体表晴f的结构，从而将其从测量领域扩展到纳米加1：领域，扩大了SPM的应用范嗣。目前，HJ于纳米加丁的SPM主要是指STM和AFM两种显微镜．其原冈是这两种鼹微镜可以很容易的控制针尖与表面的相互作用达到改变表面的结构的目的i纳米技术是是一种在O．1～100nm尺度J：研究原子、分子现象及其结构信息的技术，其终极日标是直接操纵单个原子和分子．并在纳米尺度j二制造_Lf{具有特定功能的产品．实现生产方式的飞跃：、20世纪80年代，扫描探针显微镜(scanningprobemicms㈨De，SPM)的发明

11、使人们对物质世界的认识与改造深入到了原子、分子层次。由于SPM的针尖曲率半径小．且与样品之间的距离很近(