超高速光電導(dǎo)開關(guān)微納加工方法的研究.pdf

1、納米技術(shù)發(fā)展的最終的目的是加工出特定功能的納米器件。本文結(jié)合光刻工藝、磁控濺射技術(shù)和AFM陽(yáng)極氧化方法加工了超高速光電導(dǎo)開關(guān)和隧道結(jié)結(jié)構(gòu)，并對(duì)它們進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析，主要研究?jī)?nèi)容如下： 1.從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面分析AFM陽(yáng)極氧化加工的影響因素，得到在8V直流偏壓下，掃描速度為0.1μm/s，相對(duì)濕度為30％～50％時(shí)氧化線的連續(xù)性、均勻性、縱向特性比較好，并通過(guò)加工點(diǎn)陣列和線陣列得到此條件下氧化加工的重復(fù)性都小于1％，還通過(guò)理

2、論計(jì)算驗(yàn)證了選擇掃描速度為0.1μm/s正確性； 2.在理論上，提出了一種超快線性光電導(dǎo)開關(guān)等效電路模型，并根據(jù)該模型，利用MATLAB模擬了光電導(dǎo)開關(guān)的時(shí)域和頻域輸出特性，發(fā)現(xiàn)了一種特殊現(xiàn)象，并進(jìn)行了解釋，得到光電導(dǎo)開關(guān)的輸出最大半寬在10fs左右，頻帶寬度為5.5THZ，論證了利用線性超高速光電導(dǎo)開關(guān)產(chǎn)生THz輻射的可能性，分析了不同間隙寬度對(duì)頻帶寬度的影響； 3.開展了新型光電導(dǎo)開關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工的研究，設(shè)計(jì)并制

3、作了形成光電導(dǎo)開關(guān)傳輸線和電極結(jié)構(gòu)的三塊光刻版；采用低溫生長(zhǎng)的GaAs材料作為超高速光電導(dǎo)開關(guān)的襯底，選擇共面帶狀線結(jié)構(gòu)作為光電導(dǎo)開關(guān)的傳輸線，利用AFM陽(yáng)極氧化加工方法在超薄鈦膜上加工的氧化鈦線作為超高速光電導(dǎo)開關(guān)的功能結(jié)構(gòu)，從而設(shè)計(jì)了新型的光電導(dǎo)開關(guān)的整體結(jié)構(gòu)； 4.利用AFM針尖誘導(dǎo)陽(yáng)極氧化加工納米級(jí)Ti膜，形成針尖-氧化物-半導(dǎo)體MOS隧道結(jié)和Ti-TiOx-Ti MIM隧道結(jié)，并對(duì)他們進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)的研究，同時(shí)還研究