《基於原子操控的納米節距標準的關鍵理論與技術研究》是依託同濟大學，由馬艷擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：基於原子操控的納米節距標準的關鍵理論與技術研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：馬艷
- 依託單位：同濟大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
納米製造是支撐納米科技走向套用的基礎。建立納米製造過程的精確表征與計量方法是納米技術發展的關鍵，也是納米級測量儀器精確校準和計量溯源的核心。利用微－納加工技術刻蝕的納米節距標準不能直接溯源於雷射波長，需要高準確度計量型原子力顯微鏡來測量修正。雷射操控原子沉積納米光柵是一種可直接溯源於長度米定義的研製納米節距標準方法。利用該方法研製的節距標準平均相對不確定度為十萬分之一。我們已用該技術得到了213nm節距標準樣品,本項目將探索利用該技術研製53nm節距標準所涉及的關鍵科學問題。建立Cr原子與偏振梯度雷射駐波場作用理論模型，探索原子的運動規律；探索用塞曼慢化得到縱向速度小於20m/s冷原子源的理論與實驗方法；構建原子在矽片上生長的理論模型；研製間距達53nm的周期結構樣品；完成53nm節距標準樣片的測試與表征，為我國納米長度計量標準研究奠定重要基礎。
結題摘要
納米製造是支撐納米科技走向套用的基礎。建立納米製造過程的精確表征與計量方法是納米技術發展的關鍵，也是納米級測量儀器精確校準和計量溯源的核心。利用微－納加工技術刻蝕的納米節距標準不能直接溯源於雷射波長，需要高準確度計量型原子力顯微鏡來測量修正。雷射操控原子沉積納米光柵是一種可直接溯源於長度“米”定義的研製納米節距標準方法。利用該方法研製的節距標準平均相對不確定度為十萬分之一。我們已用該技術得到了213nm節距標準樣品,本項目將利用兩種技術研製53nm節距標準所涉及的關鍵科學問題。取得的主要成果：（1）通過改變生長工藝最佳化試驗參數提高了213nm節距光柵條紋的對比度。光柵條紋高度為30nm。具有光柵結構的面積可達250*1400μm2，實現了從毫米-微米-納米的跨尺度測量；（2）實現了周期為106nm節距光柵條紋的研製；（3）利用基於AFM的納米刻劃與陽極氧化技術得到了節距為26nm光柵結構、二維結構及更複雜結構。（4）利用BD（拋物線沉積）模型構建原子在矽片上生長的理論模型，分析了Cr原子在矽基板上的生長規律，並分析了原子表面生長過程對納米光柵條紋的半高寬度與對比度的影響。項目執行期間在國內外重要學術期刊發表論文18篇，其中SCI 10篇，EI 6篇，核心1篇。申請國家專利2項，一項已授權。培養博士研究生6名，碩士研究生6名。項目執行期間還得到了一項國家重大儀器專項兩項重點實驗室聯合基金的支持。
