頂いたディウェッティング経由で制御可能なカスタマイズ可能な金ナノ粒子の大面積基板を用いたナノ加工

当社のプロトコルは、材料の厚さを変更することなく、露光ダイナミクスを変更して、基板上で製造されたナノ粒子分布をカスタマイズする技術を提供します。私たちの技術はシンプルですが、まだ粒子サイズの範囲を提供しています。他の技術は、粒子制御を提供するために広範なリソグラフィステップを必要とします。

粒子分布の制御は、太陽エネルギー変換、フォトニックデバイスの作成、データストレージの密度の増加に焦点を当てた研究に利益をもたらすナノ粒子製造のための技術を提供します。各ステップでの堆積厚さに細心の注意を払ってください。当社の技術は、層の厚さに非常に敏感です。

実験を実行すると、印刷で伝えることができない詳細レベルが得られます。プロセス全体を通して動く例を見ることは不可欠です。まず、シリコン基板上の100ナノメートルの二酸化ケイ素を洗浄し、アセトンリンスを使用し、続いてイソプロピルアルコールリンスを使用します。

窒素ガスの流れを用いて基板を乾燥させます。基板を熱蒸発器システムに積み込み、チャンバーを退出して、金属膜の蒸着に対する所望の圧力に達する。チャンバー内の空気と水蒸気の除去のために、部屋がマイナス6トルに10の順序で圧力に避難していることを確認してください。

熱蒸発器システムを使用して、この実験では5ナノメートルの所望の厚さで金膜を堆積させる。第2の堆積段階では、アルゴン圧力は1〜5ミリトールであり、異なる圧力が堆積速度の較正のために選択されるように範囲が与えられる。私たちの技術は、我々の結果に示すように、フィルムの厚さに非常に敏感です。

フィルムを堆積する前に堆積率を較正し、適切な厚さを確保することが重要です。堆積後、チャンバーを通して基板を取り出し、蒸着した金属フィルムを用いて、熱蒸発器システムから除去する。次に、基板を、蒸着した金属フィルムで、直流のマグネトロンスパッタ蒸着システムに積み込み、キャッピングフィルムの堆積のために所望の圧力に達するまで避難する。

システム内のサンプルを見つけるには、サンプルをロードロックに入れます。そして装置は真空の十分なレベルを保障するために主堆積室にサンプルを移す。さて、金層堆積と同様の手順および条件に従って、所望の材料および厚さのキャッピング層を堆積する。

可変厚いイルミナで、この場合。堆積後、チャンバーを通して、スパッタ蒸着システムから準備されたサンプルを取り外します。イルミナでキャップした5ナノメートルの金フィルムを摂氏300度の予熱ホットプレートの上に置き、サンプルを1時間濡らします。

イルミナをエッチングし、水酸化アンモニウムと過酸化水素の水溶液を1時間摂氏80度で金と下地の基質から離れながら。特性評価のために、アセトンおよびイソプロピルアルコールでリンスすることにより真空適合性となるサンプルを調製する。次いで、窒素ガスの流れを用いてサンプルを乾燥させる。

高真空で高倍率で走査型電子顕微鏡を用いてナノ粒子フィルムを画像化します。画像解析を行い、ナノ粒子サイズと間隔分布に関する情報を取得します。ここで説明するプロトコルは、複数の金属に使用されており、制御可能なサイズと間隔を持つ広い領域にわたって基板上にナノ粒子を生成する能力を示しています。

代表的な結果をここに示し、作製したナノ粒子のサイズと間隔を制御する能力を強調する。作製されたナノ粒子フィルムのサイズと間隔の分布は、金属、基板、キャッピング層材料、金属厚さ、およびキャッピング層の厚さに依存する。例として、二酸化珪素上の5ナノメートルの金膜は、酸化アルミニウムキャッピング層の厚さ0、5、10、および20ナノメートルで、それぞれ14.2、18.4、17.3、および15.6ナノメートルの平均ナノ粒子半径をもたらす。

平均ノノ粒子間隔は36.9、56.9、51.3、47.2ナノメートルです。望ましい粒子分布のためには、堆積層の厚さの正確な制御が重要である。ナノ粒子フィルムの用途によっては、より多くの特性評価が必要になる場合があります。

これには、光吸収や磁気特性などのアプリケーションベースの測定が含まれます。ナノ粒子膜の応用研究は、この技術を用いて、それらの粒子サイズおよび分布を制御するために行うことができる。適切な個人用保護具を着用する必要があります。

特にエッチングに接触しない。ホットプレートとの接触を避けてください。