先进二氧化硅微米/纳米图形的制备及优化

发布时间：2021-03-15 14:37

　　本项目的主要目的是在二氧化硅上制备纳米结构,并进行制备工艺的优化,为后续用于纳米线太阳能电池制备中的选择性纳米线生长做准备。二氧化硅上纳米结构的形成可分别通过纳米压印技术或者电子束刻蚀技术来实现；而二氧化硅上微米结构的形成则可通过光子光刻技术实现,其产品可以应用于立方碳化硅的选择性生长测试。在比较二氧化硅层上制备微米及纳米结构的不同方法后,项目采用纳米压印技术制备二氧化硅纳米结构,目标是在30 nm厚的二氧化硅层中形成直径50-60 nm的小洞。这些带有小洞结构的二氧化硅样品将用作砷化镓磷纳米线分子束外延生长的结构衬底。在制备过程中,首先使用电子束刻蚀技术结合深反应离子刻蚀制备用于纳米压印的硅模板,此带有纳米柱阵列结构的硅模板要用于在二氧化硅中形成50-60 nm的小洞。压印过程中,在硅衬底上的30nm厚的二氧化硅层表面上涂有压印胶,硅模板上的纳米柱结构在压印胶层中形成相反的结构（纳米洞阵列）。最后对二氧化硅层进行刻蚀（采用反应离子刻蚀或湿法刻蚀）使该纳米结构被转移到二氧化硅层中,形成所需直径为50-60 nm的小洞。在用电子束刻蚀制备模板过程中,对曝光方式、曝光电流和曝光剂量等参数进... 

【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 制备二氧化硅纳米结构和微米结构的主要方法
    1.2 二氧化硅纳米结构在太阳能电池中的应用
    1.3 二氧化硅微米结构在立方碳化硅生长中的应用
    1.4 论文提纲
第二章 二氧化硅微米结构的制备
    2.1 光子光刻技术
        2.1.1 硅片的选择
        2.1.2 脱水
        2.1.3 旋涂
        2.1.4 紫外线曝光
        2.1.5 显影
        2.1.6 观察
    2.2 反应离子刻蚀（RIE）
        2.2.1 二氧化硅的刻蚀
        2.2.2 观察
    2.3 结论
第三章 利用纳米压印技术制备二氧化硅纳米结构
    3.1 利用电子束刻蚀技术制备硅模板
        3.1.1 旋转涂胶
        3.1.2 电子束刻蚀技术和深反应离子硅刻蚀
            3.1.2.1 多次投射曝光与单次投射曝光
                3.1.2.1.1 多次投射曝光
                3.1.2.1.2 单次投射曝光
                3.1.2.1.3 多次投射曝光与单次投射曝光结果对比分析
            3.1.2.2 不同电流的单次投射曝光
            3.1.2.3 电子束刻蚀技术的结果分析
        3.1.3 分子气相沉积
    3.2 使用纳米压印技术制备二氧化硅纳米结构
        3.2.1 制备工艺介绍
        3.2.2 使用CNI进行纳米压印
        3.2.3 使用EVG压印机进行纳米压印
        3.2.4 CNI与EVG压印结果对比
    3.3 最终设计
    3.4 结论
第四章 使用电子束刻蚀技术制备二氧化硅纳米结构
    4.1 使用负性光刻胶的制备工艺
    4.2 使用正性光刻胶的制备工艺
    4.3 结论
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
首字母缩略词表
化学式表
致谢



本文编号：3084351