納米制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)、器件、系統(tǒng)生產(chǎn)的基礎(chǔ),以微納器件制造需求或關(guān)鍵技術(shù)為牽引,解決微納米制造的設(shè)計(jì)、裝備、工藝以及應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)問題,是提升納米制造技術(shù)的關(guān)鍵。
為了便于實(shí)現(xiàn)材料和器件在微納尺寸下的合成或組裝,實(shí)現(xiàn)其高度集成化和多功能化,中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所許高杰研究團(tuán)隊(duì)利用自行研制的三維微納結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng),成功制備出不受模板限制的三維方向具有一定取向性的曲線型結(jié)構(gòu),并實(shí)現(xiàn)了不同節(jié)點(diǎn)間的互聯(lián)互通,該技術(shù)對(duì)于提升大規(guī)模集成電路向三維立體方向發(fā)展(集成度)有重要意義。
下圖是研究過程中制備的一些微納線陣列,微納線直徑可達(dá)到500nm以下,微納線間距可小于500nm。目前研究團(tuán)隊(duì)采用的是單針“直寫”方式,通過程序控制,制備出預(yù)先設(shè)計(jì)好的各種直線、折線或曲線陣列,也可以采用類似3D打印技術(shù)的方式,制備出簡(jiǎn)單的3D微納器件。目前三維微納結(jié)構(gòu)制備系統(tǒng)和制備技術(shù)正在進(jìn)一步優(yōu)化和完善當(dāng)中。研究人員希望配合團(tuán)隊(duì)其他成員開展的3D打印材料和技術(shù)的研究,完成從小尺度的微納結(jié)構(gòu)器件到大尺寸3D產(chǎn)品開發(fā)的系統(tǒng)性工作。目前,研究人員正在通過這種微納結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng),開發(fā)微納尺度3D打印噴頭(噴嘴)的研制工作。該項(xiàng)研究工作的完成,將能夠使3D打印技術(shù)的精度進(jìn)一步提高。同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)正積極加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外同行的交流合作,希望通過協(xié)同努力,加快微納器件研究和應(yīng)用推廣的進(jìn)程。
微觀尺寸下微納線的折線陣列結(jié)構(gòu)和微納線之間的相互接觸的結(jié)構(gòu)的SEM圖
俯視下的微納線生長(zhǎng)的不同結(jié)構(gòu)陣列圖案(插圖為側(cè)視下的三維SEM圖)
上圖為微納線組成的中科院寧波工業(yè)技術(shù)研究院(CNITECH)英文縮寫的陣列圖樣。下圖為垂直俯視的SEM照片,每個(gè)亮點(diǎn)都是一根垂直的微納線。
