上海交通大學(xué)微納米研究院張亞非教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組成功實(shí)現(xiàn)碳納米管與金屬電極的焊接,在納米器件加工技術(shù)研究方面取得了重要進(jìn)展。
目前半導(dǎo)體工業(yè)加工器件的最小特征線寬約為65納米,進(jìn)一步縮小線寬無論在工藝的復(fù)雜程度還是加工成本上都將大幅度提高,從而限制了更快、更小、更冷和更低價(jià)格電子器件的研制。近年來,世界上許多科學(xué)家在進(jìn)行利用納米功能材料自下而上(Bottom-Up)構(gòu)筑方法制作納米器件的研究,但是,由于缺乏實(shí)現(xiàn)納米材料與金屬電極之間可靠結(jié)合的方法限制了該研究方向的發(fā)展。
張亞非教授課題組通過使用一個(gè)次兆聲波超高頻微幅振動(dòng)的壓頭對(duì)處于金屬表面上的碳納米管施壓,成功地將碳納米管埋入和焊接到金屬電極上,形成可靠的電接觸連接和鍵合。實(shí)驗(yàn)證明這種碳納米管與金屬電極之間的納米焊接處具有很強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,利用碳納米管材料焊接構(gòu)成的納電子器件性能優(yōu)越;他們還通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明了,該技術(shù)不但適用于許多種一維納米材料如Si、SiC納米線等與金屬電極之間的鍵合,而且可應(yīng)用于其它納米材料與金屬之間的鍵合與復(fù)合加工工藝。因此,納米焊接技術(shù)突破了納米器件加工技術(shù)的瓶頸,解決了利用Bottom-Up方法制備基于納米材料的納米器件的一項(xiàng)關(guān)鍵納制造技術(shù)。
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