微納加工及在納米材料與器件研究中的套用第2版

《微納加工及在納米材料與器件研究中的套用第2版》是2021年科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：微納加工及在納米材料與器件研究中的套用第2版
• 作者：顧長志
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：2021年6月1日
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787030692542

內容簡介

《微納加工及在納米材料與器件研究中的套用（第二版）》簡述微納加工的主要方法及在納米材料與器件研究中的套用，注重理論與實踐的結合，包括光學曝光、電子束曝光、聚焦離子束加工、雷射加工、納米壓印、刻蝕技術、薄膜技術、自組裝加工，以及微納加工在納米材料與器件的電學、光學、磁學等研究領域的套用，重點介紹各種微納加工方法的產生根源與*新發展的趨勢，在科學研究中的創新性套用與要注意的問題，以及在多學科領域中對探索科學發現的重要作用。

圖書目錄

第二版前言

第一版前言

第1章光學曝光1

1.1光學曝光系統的基本組成1

1.2光學曝光的基本原理與特徵3

1.2.1光學曝光的基本模式與原理3

1.2.2光學曝光的過程6

1.2.3解析度增強技術19

1.3短波長光學曝光技術22

1.3.1深紫外與真空紫外曝光技術22

1.3.2極紫外曝光技術23

1.3.3X射線曝光技術24

1.3.4LIGA加工技術25

1.4光學曝光加工納米結構25

1.4.1泊松亮斑納米曝光技術26

1.4.2表面等離激元納米曝光技術29

1.4.3基於雙層圖形技術的納米加工31

1.4.4位移Talbot曝光技術32

1.5光學曝光加工三維微納結構35

1.5.1灰度曝光技術36

1.5.2基於欠曝光的三維曝光技術38

1.5.3基於菲涅耳衍射與鄰近效應的三維曝光技術40

參考文獻41

習題42

第2章電子束曝光技術43

2.1電子束曝光系統組成44

2.1.1電子槍45

2.1.2透鏡系統46

2.1.3電子束偏轉系統47

2.2電子束曝光系統的分類48

2.2.1掃描模式48

2.2.2束形成49

2.3電子束抗蝕劑51

2.3.1電子束抗蝕劑的性能指標51

2.3.2電子束抗蝕劑製作圖形工藝53

2.3.3常用電子束抗蝕劑及其工藝過程55

2.3.4新型電子束抗蝕劑58

2.3.5特殊的顯影工藝59

2.3.6多層抗蝕劑工藝61

2.3.7理想抗蝕劑剖面的加工64

2.4電子束與固體的相互作用及鄰近效應65

2.4.1電子束與固體的相互作用65

2.4.2鄰近效應及校正67

2.5荷電效應及解決方法70

2.5.1引入導電膜71

2.5.2變壓電子束曝光系統73

2.5.3臨界能量電子束曝光73

2.6三維結構的製備74

2.6.1平整襯底上三維結構的加工74

2.6.2三維襯底上圖形的製備78

2.7電子束曝光解析度79

參考文獻80

習題83

第3章聚焦離子束加工技術84

3.1聚焦離子束系統的基本組成84

3.2聚焦離子束的基本功能與原理87

3.2.1離子束成像87

3.2.2離子束刻蝕88

3.2.3離子束輔助沉積92

3.2.4FIB的傳統套用94

3.3聚焦離子束的三維納米加工96

3.3.1FIB刻蝕加工三維結構96

3.3.2FIB沉積加工三維結構98

3.3.3FIB輻照加工三維結構99

3.4聚焦離子束技術的發展104

參考文獻108

習題109

第4章雷射加工技術110

4.1飛秒雷射三維加工的基本原理112

4.2飛秒雷射三維加工系統的組成與工藝114

4.2.1系統的組成114

4.2.2工藝過程115

4.3三維微納米結構的製備117

4.3.1鏤空襯底上三維微納米結構的加工118

4.3.2光子晶體及納米複合結構的加工119

4.3.3新型光學微納結構的加工121

4.3.4生物結構的加工122

4.3.5集成光路中的套用123

參考文獻125

習題126

第5章納米壓印技術127

5.1納米壓印的基本原理127

5.2納米壓印的基本工藝過程129

5.2.1模板的製備和表面處理129

5.2.2壓印膠的種類和塗膠方式131

5.2.3壓印及脫模132

5.2.4圖形轉移133

5.3納米壓印的分類133

5.3.1熱壓印133

5.3.2紫外固化壓印135

5.3.3步進閃光壓印135

5.3.4基於模板保護的納米轉壓印136

5.3.5雷射輔助直接壓印140

5.3.6紫外壓印和光刻聯合技術140

5.3.7其他壓印技術141

5.4金屬納米錐的壓印加工143

5.4.1模板製備144

5.4.2壓印144

5.4.3脫模145

5.4.4金屬蒸鍍145

5.4.5金屬納米錐的剝離翻轉145

參考文獻146

習題147

第6章刻蝕技術148

6.1刻蝕的基本概念149

6.2濕法腐蝕技術150

6.3乾法刻蝕技術155

6.3.1離子束刻蝕158

6.3.2反應離子刻蝕158

6.3.3電感耦合電漿反應離子刻蝕161

6.3.4其他乾法刻蝕173

6.4無掩模刻蝕技術177

6.4.1矽錐結構的無掩模刻蝕178

6.4.2金剛石錐的無掩模刻蝕179

參考文獻184

習題186

第7章薄膜技術187

7.1薄膜沉積方法188

7.1.1薄膜生長的基本原理188

7.1.2影響薄膜生長的主要因素193

7.1.3薄膜的表征方法195

7.1.4物理氣相沉積方法196

7.1.5化學氣相沉積方法206

7.1.6原子層沉積方法208

7.1.7電化學沉積212

7.2納米薄膜的表面剝離製備方法214

7.2.1化學或機械剝離方法215

7.2.2各向異性刻蝕剝離法216

7.2.3外延剝離法217

7.2.4SOI釋放法217

7.3超光滑金屬薄膜的製備219

7.3.1化學修飾法220

7.3.2過渡層誘導法221

7.3.3模板剝離翻轉法222

7.3.4模板壓致形變法223

7.4薄膜沉積技術製備微納結構的方法225

7.4.1常規加工法225

7.4.2輔助加工法227

7.4.3特殊加工法235

參考文獻242

習題243

第8章自組裝加工244

8.1自組裝的分類與特點245

8.1.1自組裝的分類245

8.1.2自組裝的特點246

8.2自組裝的驅動力247

8.2.1范德瓦耳斯力247

8.2.2靜電相互作用248

8.2.3疏水作用力248

8.2.4溶劑化作用力249

8.2.5氫鍵251

8.2.6ππ堆積作用251

8.3分子自組裝單層膜253

8.3.1硫醇自組裝單層膜254

8.3.2有機矽烷自組裝單層膜256

8.3.3自組裝單層膜的圖案化258

8.3.4自組裝單層膜在微納加工中的套用260

8.4嵌段共聚物自組裝261

8.4.1嵌段共聚物262

8.4.2基於嵌段共聚物的納米結構加工264

8.5有機半導體納米材料的自組裝272

8.5.1導電聚合物自組裝273

8.5.2小分子有機半導體自組裝275

8.6納米顆粒自組裝278

參考文獻282

習題283

第9章微納加工在電學領域的套用284

9.1測量電極285

9.1.1電極的設計286

9.1.2電極材料的選取286

9.1.3電極的加工288

9.2量子特性與器件293

9.3電導特性與器件296

9.3.1碳基納米材料與器件296

9.3.2無機半導體納米材料與器件297

9.3.3有機納米材料與器件298

9.3.4三維垂直環柵電晶體299

9.4場發射特性與器件300

9.4.1場致電子發射基礎300

9.4.2寬頻隙納米材料的場發射303

9.5超導電性與器件305

9.5.1約瑟夫森結305

9.5.2一維超導結構306

9.6感測器與能源器件307

9.7納米電路310

參考文獻313

習題315

第10章微納加工在光學領域的套用316

10.1表面等離激元316

10.1.1表面等離激元的激發與傳播318

10.1.2表面增強拉曼散射318

10.1.3表面等離激元波導321

10.1.4表面等離激元光路元件323

10.1.5表面等離激元增透325

10.1.6表面等離激元的調控326

10.2超材料328

10.2.1超材料及其原理328

10.2.2微波波段超材料330

10.2.3太拉赫茲與紅外波段超材料331

10.2.4近紅外與可見光波段超材料334

10.2.5組合結構及三維立體超材料337

10.2.6主動、手性等特殊超材料343

10.3光子晶體351

10.4發光器件及其他351

10.4.1螢光特性351

10.4.2雷射器及微納諧振腔351

10.4.3其他光學套用354

參考文獻357

習題360

第11章微納加工在磁學領域的套用361

11.1磁疇與疇壁361

11.1.1單疇特性361

11.1.2疇壁動力學365

11.2磁存儲與磁邏輯電路372

11.3其他磁性納米結構和器件377

參考文獻380

習題381

第12章微納加工在其他領域的套用382

12.1納機電系統中的套用382

12.1.1碳基納機電系統382

12.1.2半導體基納機電系統384

12.2納米生物中的套用386

12.3熱學中的套用390

12.4納米仿生中的套用392

12.5掃描探針技術中的套用395

參考文獻397

習題398

索引399