电子显微镜品牌浙江大学的专家们为新的电子设
作者: 发布时间:2022-07-02 17:45:37点击:1073
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大家好,这里是老上光显微镜知识课堂,在这里你可以学到所有关于显微镜知识,好的,请看下面文章:浙江新闻2018-07-23
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浙江新闻2018-07-23 16:33
浙江大学的科学家们在千分之一的纳米银丝上制作了一系列精细的三维微雕,包括金字塔、蘑菇和桥梁。更重要的是他们用于雕刻的新技术:冰雕。
在彗星上,水蒸气在真空中凝结成接近130度的超光滑薄冰。浙江大学现代光学仪器重点实验室的邱正教授的研究小组利用这种特殊的冰来代替微纳米加工中最常见的材料——塑料。与现有技术相比,冰雕技术更简单、更有效。研究结果发表在《国际纳米快报》上。邱教授现为西湖大学光学工程学教授。
微器件,包括芯片,正在采用量子点、纳米管、石墨烯等新材料。邱认为,在非平面衬底或易碎柔性材料上进行冰雕三维加工的能力显示出独特的优势,并有望成为强有力的合作者。未来的未来。
在白墙上写一行印刷字,通常的做法是先把模板做成中空的形式,在墙上喷上油漆,用掩模去遮挡,在墙上留下标准字迹。从宏观世界感知的ICRO纳米制造方案。
光刻是光刻技术中用作光刻的光刻胶,在电子束扫描后,光刻胶的一些结构会发生变化,然后经过化学清洗,光刻胶将形成特定的结构,为下一步操作绘制模板。
随着对微纳米器件的小型化和精细化需求的增加,科学家们越来越意识到光刻技术的局限性。在掩模上曝光或无曝光两种状态,一次只能形成二维图案,制作三维结构需要非常单调乏味的步骤。一旦进入和离开真空和非真空环境,就可能刮掉样品。光致抗蚀剂难以清洗,残留物几乎是不可避免的,这将影响产品的精度;如果采用超声波清洗,则存在结构损坏的风险。
六年前,邱正教授获得计划1000人的支持,重返中国任教。他深知改进微纳米加工技术的紧迫性,当时我国在微纳米加工领域积累了一点点,但很少有强大的加工平台,要加工出微纳米器件,需要在不同实验室之间进行计数。邱建国说,近年来,中国许多地方都有微纳米加工平台,但是基本的制造方法还有很大的探索空间。
如果我们用冰代替光刻胶,结果将会非常不同。几年前,哈佛的一个研究小组提出了使用冰雕的想法,邱的团队将这项技术推进了三维微纳米器件的制造领域。出现,留下三维模板,这将大大缩短处理步骤。
冰蚀刻的基本步骤是:(a)冷却:将样品在SEM中冷却到-130℃;(b)冰沉积:将水蒸气注入样品中升华到冰层中;(c)曝光:直接除去部分电子束曝光的冰层;(d)材料蒸发:样品为在真空下转移到涂布室;(e)汽提:取出样品,放入异丙醇中融化冰,离开结构。
日常生活中见到的雪花、霜冻、冰和其他水的固体状态是水的结晶状态。冰雕所需要的是无定形冰。在扫描电子显微镜下,无定形冰的表面是光滑光滑的。M表面微观结构不均匀,有许多棱角,不利于精细操作。
更多的实验显示,在真空中接近-130度,正是水蒸气升华为无定形冰的条件。后来,我们发现这正是彗星的气候,彗星上的冰处于这种无定形状态。
这种扁平的冰膜允许电子束为冰雕刻出更加精细的三维结构。我们还试图将一枚纳米银牌放置在一根纳米银丝上,其厚度是头发的千分之一。洪宇说。
邱认为,利用冰蚀刻的无剥离特性,冰蚀刻的三维加工能力可以扩展到非平面衬底或易碎柔性材料,这为基于量子点、纳米管的新型光电器件创造了更多的可能性。纳米丝、石墨烯、光纤等材料的这些独特优势使其成为三维微纳米加工技术的有力竞争者。
为了支持冰雕的巧妙想法,必须有相应的生产线,但没有现成的设备可供参考。团队成员开始设计和建造全新的冰雕设备。
浙江大学禹泉校区实验室内装有带咖啡机的扫描电子显微镜,经过六年的改造,已不再是普通的电子显微镜,改为外观完全不同,因为外挂设备很多。虽然宏宇仍然需要来回走动来操作生产线,但是与不同实验室的轧制材料相比,这台三米制设备已经是一条集中的生产线了。
建立了集制冷组件、注水组件、支撑组件和测温模块于一体的扫描电子显微镜。修改前。
简化的方法只需要五个步骤:冷却、积冰、曝光、材料蒸发和剥离。通过这个巧妙构思的仪器,邱的团队成功地创造了三维形状,如金字塔、蘑菇和桥梁。同时大大简化了步骤,而且还保证了工作的精度:分辨率为20纳米,定位精度在100纳米以下。
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