《基於電子輻照的納米結構構築及機理研究》是依託東南大學，由徐濤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於電子輻照的納米結構構築及機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐濤
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
納米結構精細加工是制約器件小型化發展及納米器件研究的主要限制因素。最近的研究表明基於透射電鏡的高能電子輻照有望成為納米結構精細加工的重要途徑。本項目擬採用單層二維半導體材料作為研究對象，利用球差校正透射電鏡和原位性能測量技術，從原子尺度研究二維半導體材料在電子輻照條件下的結構演變規律，闡明結構演變機理；探索高能電子與二維體系的相互作用，建立輻照過程的物理模型；探索二維體系結構與性能的對應關係，為納米結構的進一步套用提供基礎。通過上述研究，不僅為納米/亞納米結構按需構築提供理論基礎，也為輻照加工過程中出現的新結構、新現象提供有效的表征和檢測方法；逐漸建立起基於原位透射電子顯微學技術的集原子結構表征、納米加工與性能測試於一體的實驗平台，促進納米製造新理論和新技術的提出，為納米器件研究提供製造和設計基礎。項目中發展的輻照加工技術也可以套用到其他低維納米體系。
結題摘要
納米結構精細加工是制約器件小型化發展及納米器件研究的主要限制因素，高能電子輻照有望成為納米結構精細加工的重要途徑，如何正確全面認識電子束輻照的物理本質將成為制約電子束加工技術發展的關鍵科學問題。本項目採用透射電子顯微鏡研究低維納米材料在電子束輻照以及熱場機理作用下的結構演變規律，闡明結構演變機理，構建電子束輻照的物理模型，為納米結構的精確加工及進一步套用提供基礎。項目按照計畫執行，共發表學術論文12篇，其中SCI收錄5篇，受邀綜述3篇，會議論文1篇。項目的主要成果包括：1、實現了二維硫族化合物的缺陷和納米孔在電子束輻照作用下的原位修復並闡明了修復機理，通過電子束輻照調控有望獲取高質量的二維晶體材料（Advanced Materials 2018）；2、研究了電子束輻照及熱場激勵下亞10納米銅顆粒的尺寸變化過程，發展了一種納米材料結構穩定極限尺寸的測量方法，闡明了納米材料穩定極限與透射電鏡投影像之間的關係，對材料結構穩定性研究具有重要參考意義（Materials Today Nano 2018）；3、提出了利用電子束輻照在二維襯底上加工準一維結構的技術路線，實現了單壁氮化硼納米管的可控加工，加工精度優於1納米，並獲得了最小的單壁氮化硼納米管（Advanced Functional Materials 2017）；4、利用電子束輻照在無定形氧化矽薄膜上成功直寫出矽納米晶，結構電子能量損失譜分析給出了結構變化路徑（Research 2019）。
