Курс лекций

“Основы наноэлектроники”

Ч.4. Технологии наноэлектроники;

Кафедра электронной техники

Севастопольского национального технического университета

к.т.н., доцент кафедры ЭЛТ Богач Николай Владимирович

сентябрь 2013г.

4 курс бакалавров специальности

РАЗДЕЛЫ курса лекций

1) Физика квантовых явлений наноэлектроники;

2) Элементарные объекты наноэлектроники и их свойства;

3) Наноэлектронные приборы;

4) Технологии наноэлектроники;

5) Методы исследования наноструктур.

4. Технологии наноэлектроники 3

4.1. Молекулярно-лучевая эпитаксия. 3

4.2. Газофазная эпитаксия из металлоорганических соединений. 12

4.3. Нанолитография. 24

4.3.1. Разрешающая способность. 24

4.3.2. Оптическая литография. 27

4.3.3. Рентгеновская литография. 29

4.3.4. Электронная литография. 38

4.3.5. Ионная литография. 48

4.3.6. Возможности методов литографии в наноэлектронике. 51

4.3.7. Нанопечатная литография. 54

4.4. Процессы травления в нанотехнологии. 56

4.5. Процессы самосборки повторяющихся структур. 63

4.5.1. Самосборка в объемных материалах. 63

4.5.2. Самосборка при эпитаксии. 65

4.6. Пленки пористых материалов. 76

4.6.1. Пленки пористого кремния. 76

4.6.2. Пленки пористого оксида алюминия. 81

4.7. Пленки поверхностно-активных веществ. 97

4.7.1. Основные определения и механизмы. 98

4.7.2. Осаждение пленок ПАВ. 99

4.8. Пленки на основе коллоидных растворов. 107

4.8.1. Основные определения и свойства. 107

4.8.2. Золь-гель технология. 110

4.8.3. Методы молекулярного наслаивания и атомно-слоевой эпитаксии. 113

4.9. Зондовые нанотехнологии. 115

4.9.1. Физические основы зондовой нанотехнологии. 115

4.9.2. Контактное формирование нанорельефа. 122

4.9.3. Бесконтактное формирование нанорельефа. 123

4.9.4. Локальная глубинная модификация поверхности. 124

4.9.5. Межэлектродный массоперенос. 126

4.9.6. Электрохимический массоперенос. 128

4.9.7. Массоперенос из газовой фазы. 129

4.9.8. Локальное анодное окисление. 130

4.9.9. СТМ-литография. 133

5. Методы исследования наноструктур. 137

5.1. Сканирующая зондовая микроскопия. 137

5.1.1. Сканирующая туннельная микроскопия. 137

5.1.2. Атомно-силовая микроскопия. 142

5.1.3. Ближнепольная сканирующая оптическая микроскопия. 148

5.2. Масс-спектроскопия атомов и молекул. 157

5.2.1. Определения и возможности. 157

5.2.2. Конструкции масс-анализаторов. 158

5.2.3. Вторично ионная масс-спектроскопия. 165

5.3. Электронные микроскопы. 171

5.3.1. Просвечивающие электронные микроскопы. 172

5.3.2. Растровые электронные микроскопы. 173

5.3.3. Метод дифракции медленных электронов (ДМЭ). 177

5.3.4. Метод дифракции отраженных быстрых электронов (ДОБЭ). 180

5.3.5. Оже-электронная спектроскопия. 181

5.4. Фото-электронная спектроскопия. 184

5.5. Полевая эмиссионная микроскопия. 187

5.6. Эллипсометрия. 190

5.7. Конфокальная сканирующая оптическая микроскопия. 196

5.8. Радиоспектроскопия. 202

5.8.1. Электронный парамагнитный резонанс. 203

5.8.2. Ядерный магнитный резонанс. 203

5.8.3. Ядерный квадрупольный резонанс. 204

5.9. Рентгено-структурный анализ. 205

5.9.1. Метод Лауэ. 205

5.9.2. Метод Дебая-Шеррера. 205

5.9.3. Компьютерный метод ДШ. 205