金納米粒子的自組裝及RIE刻蝕技術(shù)研究.pdf

1、納米粒子的粒徑及尺寸強(qiáng)烈影響著其在化學(xué)、生物、電子器件等方面的應(yīng)用，當(dāng)粒徑小于100nm時(shí)，其光學(xué)、電學(xué)及磁學(xué)特性強(qiáng)烈依賴粒子尺寸，因此通過(guò)控制納米粒子的粒徑可以間接的得到所期望的物理性能。而納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，在納米科技中占有極其重要的地位，納米結(jié)構(gòu)體系的奇特的物理現(xiàn)象以及與下一代單電子傳輸器件的聯(lián)系，使之成為人們研究的熱點(diǎn)。 納米尺度的金顆粒以其獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)在許多領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用價(jià)值,引起了人們濃厚的研究興趣。在本論

2、文中，我們采用溶膠-凝膠法成功地制備了高度單分散、粒徑均一且粒徑可控的金納米粒子；通過(guò)自組裝的方法，在硅基底上形成致密有序的金納米粒子單層膜；以此單層膜作為掩膜，通過(guò)反應(yīng)離子刻蝕得到了規(guī)則的納米陣列結(jié)構(gòu)。采用紫外-可見(jiàn)光譜、HPPS高性能納米粒度分析儀和透射電鏡（TEM）對(duì)金納米粒子的尺寸分布和形貌進(jìn)行了觀察分析。利用原子力顯微鏡（AFM）、掃描電子顯微鏡（SEM）對(duì)金納米粒子單層膜的形貌進(jìn)行了研究，并對(duì)刻蝕后所得到的納米圖形進(jìn)行了觀察

3、分析。 HPPS高性能納米粒度分析儀測(cè)試結(jié)果表明，所制備的金納米粒子粒徑分布在8～40nm之間，納米金溶膠溶液的粒徑分布均一，體積百分?jǐn)?shù)均在90％以上，并且隨著納米粒子粒徑的增大，體積百分?jǐn)?shù)變小，納米粒子的均勻性變差。紫外-可見(jiàn)光譜分析表明，所得到的Au納米粒子溶液的吸收峰均在520nm左右，隨著金納米粒子粒徑的增大，吸收峰逐漸發(fā)生紅移。而且隨著粒徑的增大，金納米顆粒表面的等離子共振吸收峰越來(lái)越寬，可以看出大粒度的金納米顆粒粒徑

4、分布范圍加寬，粒徑越大，粒徑分布范圍就越寬。這與HPPS高性能納米粒度分析儀的測(cè)試結(jié)果是一致的。透射電鏡圖片表明，所制得金納米粒子為球形，粒徑分析結(jié)果與HPPS實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。 AFM與SEM對(duì)金納米粒子單層膜形貌的測(cè)試結(jié)果表明，通過(guò)自組裝技術(shù)，可以使納米粒子在特定的基底上按照一定方式有序排列，制備了金納米粒子單層膜。分析了薄膜缺陷的可能原因，并改善了薄膜的致密度。 此外，我們利用所制備的Au納米粒子單層膜為掩模，初步探索