微纳米加工技术及其应用综述

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1、微纳米加工技术及其应用综述微纳米加工技术专题微纳米加工技术及其应用综述术崔铮(共围卢瑟福国家实验窜微结卡勾I{心)摘要材料与结构在微纳米尺度展现n年多不同j宏观尺度的新特征,纳米技术已经成为当}i{『科学研究与工业开发的热fJ领域之一.微小化依赖J微纳米尺度的功能结构与器件,实现功能结构微纳米化的基础是先进的徽纳米加_L技术,文章列徽纳米加_L技术做丁一个综合的介绍,简要说明了微纳米加__l技术与传统加__J技术的区别在傲纳米加I技术的应用方面提…J一些合理选择加]技术的原则.并埘当前微纳水加T技术面临的挑战和今后发展的趋势作1'预洲.关键词微纳米技术,微纳米加工,微系统技术,微

2、小型化Overviewofmicro/nanofabricationtechnologiesandapplicationsCUIZheng十(1Cuthegbrgap#ao,~La~ratory,,llmfMicrostructureFacility￡0『l,dcDf,OxonOxllO'),￡)Abstract】thas1)eenrevcale~jthatmaterialsancjstmeturesonthemicroantjnanometerscaledemonstratemanycharaoteristicsdifferentfromtheirmacrodimensions

3、.Nanotechnologyhasbecomeahottopicincurrentresearehand;n&~strialapplications.Minialurisationreliesonfimctiona]【slruclm-esanddevicesefmicroandnanometerdimensions.Anoverviewispresemed()fmicro/llanofatbricafiontechnologieswhicharethebasisfortherealisalionofmicro0a【1rJnanoscalestructures.Abrie

4、fdescfiplion0fthedifferencebetweensuchfabricationandconventionalmachiningisgiven,amlafwpn(iplesOFIhowIochooseallappropriatemicro/nanofabrica--tionlechnologyforaspecificapplicationaresuggested.CuITerflchallengesarepmsemed,togetherwithapre—dicti~offuturedevelopments,Keywordsnlicro/lla】1otecl1no

5、logy,micm/nanofabrication,nficrosystemtechnology,miniaturisation1引言当1947年l2月美国贝尔实验室的科学家发明了1界上第一只晶体管,他们不会想到5O多年后的今天,这场由晶体管引发的微电子技术革命已经深刻地影响了代社会的貌,由导体微电子技术以及由此引发的各种微型化技术除了成为现代高科技产业的主要支住之外,也深入到现代生活的所有领域,尤其足所谓3c领域,【』口消费类电于产品(consumer),计算机(computer)与通信(communication).今天,功能强人的笔记本计算机,品种繁多小工fj玲珑的多功能移

6、动通信I具和化样翻新的家用电器已随处可见.除r集成电路之外,微型化技术导致了微系统的发展,?34?开发出直径只有1mill的微马达,指甲火小的微摄像头,豌豆大小的气相色谱分析装置,芯片上的光学平台和化学分析实验审等.如果【兑集成电路芯片提供r个系统的思考与决策的大脑,微系统投术则以各种微传感器与微执行器提供了系统的感官,手与脚,系统微型化成为今后现代I业发展的必然趋势,如果按微茸!!化的度衡量,集成电路技术与微系统技术还属于微米技术.自21世纪以米,由半导体微电子技术引发的微型化革命进入r一个新的时代,这就是纳米技术时代.从微米到纳米的过渡不仅仪是量的过渡而日2005—10—17

7、收至4十Email:Zeui@r1./C.uk物理微纳米加工技术专题代表r质的跃迁.材料与结构在lOOnm以下现出不同于宏观世界的性质.纳米科技为人类展现_r微观世界的新天地.从晶体管到集成电路,从微电子到微机械与微流体,从微米技术到纳米技术,微纳米技术已经成为当今高科技的代名词.无论是集成电路技术,还是微系统技术或纳米技术,其共同的特征是功能结构的尺寸在微米或纳米范围,因此可以统称为微纳米技术.微纳米技术依赖于微纳米尺度的功能结构与器件.实现功能结构微纳米化的基础是先进的微纳米