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文檔簡介
1、納米技術的不斷發(fā)展促使納米電子器件從當初的原理和原型研究逐漸走向成熟,并逐漸開始應用在于生物、醫(yī)學、電子和信息等領域。然而直到目前為止,仍然沒有有效的方法實現納米電子器件的精密操作與裝配。為了解決這一難題,本課題采用雙探針納米鑷子對典型納米電子器件—納米開關進行三維納米操作與裝配。這種制造方式結合了“自上而下”與“自下而上”兩種微納加工技術,實現納米開關的制造,為納米電子器件的制造提供了一種新的方法。本文以實現納米開關制造為目的,在微電
2、極的設計,納米開關的三維裝配以及性能測試與分析三個方面展開了研究。
首先,分析了納米線與微電極表面的感應電荷分布,在此基礎上,針對兩種不同結構的納米開關,建模計算了納米線與微電極之間的靜電力。同時,為了保證納米開關的開關特性,對影響納米開關性能的關鍵參數進行了分析。由此,擬定了最終的設計方案,并制定了微電極的制造工藝流程。
然后,對納米線操作過程中接觸界面的交互作用機理進行了分析,并計算出了納米鑷子與納米線間的交互作
3、用力。在此基礎上,研究了基于原子力顯微鏡高精度力檢測和掃描成像的雙探針納米級對準的方法,以及基于實時力反饋的三維操作和裝配策略,實現了納米線在微電極上的精密定位和操作,完成了納米開關的三維裝配。
最后,采用雙探針對納米開關的伏安特性進行了測試。根據測試結果分析了納米線的等效剛度、諧振頻率、納米開關的開啟電壓以及功耗等關鍵性能指標。測試與分析的結果表明,納米開關具有功耗低、響應快以及泄露電流小等突出的優(yōu)點,有望成為未來CMOS器
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