硅表面人工微结构模板的构建.ppt

文档介绍：硅表面人工微结构模板的构建和扫描探针显微术观察
张昃 微电子系01级 00108179
唐亮 物理01级 00104039
Instructor:张朝晖
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Introduction t硅表面人工微结构模板的构建和扫描探针显微术观察
张昃 微电子系01级 00108179
唐亮 物理01级 00104039
Instructor:张朝晖
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Introduction to DI Commercial Multimode SPM
The MultiMode Scanning Probe Microscope (SPM) performs the full range of atomic force microscopy (AFM) and scanning tunneling microscopy (STM) techniques to measure surface characteristics like topography, elasticity, friction, adhesion, and magnetic/electrical fields. The short mechanical path length between probe tip and sample enables very fast scan rates with utmost precision.
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SPM Head—the most important part
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Working concepts
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Contact Mode AFM Concepts
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Tapping Mode working concepts
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Contact Mode working concepts
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Working concepts
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Working concepts
探测镜分为四部分：
上下两部分的探测信号差值(A-B)作为高度信号.

左右两部分的探测信号差值(C-D)作为水平信号
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有关仪器测量精度等的讨论：
测量精度取决于：
激光的对准：激光束应该尽量落在探针的尖端。
进针时和进针后探针的定位：z轴的原点过低或过高，超过了负反馈的调节范围，探针无法跟踪样品表面的起伏；过高，还容易折断探针。
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有关仪器测量精度等的讨论：
针尖几何形状造成的系统误差：氮化硅和掺杂单晶硅的针尖都无法消除。
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有关仪器测量精度等的讨论：
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左为用于contact AFM的氮化硅针尖，右为用于TM AFM的掺杂单晶硅针尖。
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实验计划：
熟悉仪器的原理和操作，熟练使用，练****标定几种标准样品和现有的材料表面。
刻蚀硅并且观察刻蚀后的界面。
光刻样品并标定。
尝试用AFM针尖直接氧化硅表面并标定。
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化学腐蚀
，使硅暴露出来
％的KOH 溶液将经过处理后的硅片在85摄氏度下腐蚀约5分钟。KOH腐蚀硅但不腐蚀氧化硅，于是在硅露出部分得到所要的腐蚀沟。用去离子水清洗硅片表面。
，将氧化层除去，而硅不受影响
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实验结果：经过氢***酸去除表面自然氧化层的硅（100）表面
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测量高度等参数：表面由于被氢***酸腐蚀得高低不平，高度起伏在10nm-20nm.
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用玻璃刀在硅（100）表面刻穿600nm的氧化层，先用44%KOH腐蚀,再用氢***酸去掉表面的氧化层.

,由高度信号和它的微分信号得到的图,相当于截面图.
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1
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由标尺读取的数据：两侧面夹角：--=
接近于两个（114）面的夹角（)
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经过刻蚀后的平整边沿
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如果以点为中心开始腐蚀，在（100）面上就会得到倒金字塔形状的凹陷。（前提是起始点足够小，否则无法得到平整的拓扑图形。）
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光刻
光刻掩模法
光刻掩模法即用光刻的方法在硅表面的感光胶上刻出深达氧化硅的槽，再