光電功能材料課程--閱讀頁
2024-10-19 15:33本頁面
【正文】 體積微型化 ?傳統(tǒng)的電子器械缺陷 ? 現(xiàn)有尺度快到達(dá)了極限 ?尺度微型化后，電子通道之間會發(fā)生干擾 光刻技術(shù)及其應(yīng)用 加工方法： ?電磁輻射技術(shù)： ?光子輻射源：加工尺度受到光衍射限制 ?高能粒子為輻射源：體系易受到高能粒子束而損害（尤其是蛋白質(zhì)、多肽等生物體系） ?分子自組裝技術(shù)：加工尺度 1~100nm 相互作用多為弱相互作用 ?光刻技術(shù) : 將原始模板圖案復(fù)制到固體基底上技術(shù)的總稱 制備模板 澆注 PDMS 成型和剝離 蘸墨 沖洗和干燥 印刷 a three dimmensional micrometer plates 光刻技術(shù)的原理 光刻技術(shù)制備的材料 Surf. Sci. 2022, 75, 1 Science, 2022, 295, 2418 碳納米材料的制備 功能性碳納米材料的制備 Science, 2022, 291, 26 Science,2022, 303, 348 自組裝在手性科學(xué)中的應(yīng)用 ?生物體系的手性環(huán)境 :手性作為生物體系的重要信息，是生物環(huán)境之間相互識別，復(fù)制和傳遞的關(guān)鍵因數(shù)。 溶液旋涂成膜 溶液旋涂成膜常用于制備聚合物 OLED N P D F A Mg:Ag Electron transport layer:BCP PDFA ITO Inkjet 成膜 光交聯(lián)成膜器件 溶膠 凝膠法 電 化學(xué) 法 真空成膜技術(shù) 直流濺射 射頻濺射 磁控濺射 離子束濺射 真空 蒸發(fā) 濺射 沉積 離子鍍 物理氣相沉積 （ PVD） 化學(xué)氣相沉積 （ CVD） 分子束外延 （ MBE） 氣相沉積 電阻加熱 感應(yīng)加熱 電子束加熱 激光加熱 直流二極型離子鍍 射頻放電離子鍍 等離子體離子鍍 HFCVD PECVD LECVD DC RF MW ECR 熱壁 冷壁 hotfilament, plasma enhanced, laser enhanced ECR:電子回旋共振 真空區(qū)域的劃分 目前尚無統(tǒng)一規(guī)定，常見的劃分為： 粗真空 低真空 高真空 超高真空 極高真空 ) 10 760 ( 10 10 3 5 Torr pa ? ? ) 10 10 ( 10 10 3 1 3 Torr pa ? ? ? ? ) 10 10 ( 10 10 8 3 6 1 Torr pa ? ? ? ? ? ? ) 10 10 ( 10 10 12 8 10 6 Torr pa ? ? ? ? ? ? ) 10 ( 10 12 10 Torr pa ? ? 電阻熱蒸發(fā)： 常用蒸發(fā)源 加熱絲 加熱舟 坩堝 盒狀源 磁控濺射 ? DC ( 導(dǎo)電材料 ) ? RF ( 絕緣介質(zhì)材料和導(dǎo)電材料 ) ? 反應(yīng) (氧化物、氮化物 ) 或不反應(yīng) ( 金屬 ) 濺射靶材 電子束熱蒸發(fā) 激光濺射成膜 真空鍍膜總的原理圖 能量 襯底 在真空中氣體分子的平均自由程為： L = / p (cm) 其中 p為氣壓，單位是 Pa。 一般 L基片到蒸發(fā)源的距離，分子作直線運動。賓尼 (Gerd Binnig)博士和海 使人類第一次能夠?qū)崟r地觀察單個原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)的物理 、 化學(xué)性質(zhì) 。 葛 羅雷爾 (Heinrich Rohrer) STM 結(jié)構(gòu)及原理 當(dāng)樣品與針尖的距離非常接近時 (通常小于 1 nm)， 在外加電場的作用下 ， 電子會穿過兩個電極之間的勢壘流向另一電極 。 因此 ， 根據(jù)隧道電流的變化 ， 我們可以得到樣品表面微小的高低起伏變化的信息 。 (a) Covalently bound fullerene nanoarrays formed via hydroamination of C60 by surfacebound primary amines. (b) AFM image and crosssection analysis of covalently selfassembled dendritic patterns. Lines are nm tall and 20 nm wide. Langmuir, 23 (5), 2022， 2297 2299 近場光學(xué)顯微鏡簡介 工作原理 1. 光束從棱鏡一側(cè)入射，在界面發(fā)生內(nèi)全反射，因而在樣品附近存在隱失場。 3. 因為隱失波在縱向為指數(shù)衰減，反應(yīng)敏感，當(dāng)樣品有微小起伏時，測控系統(tǒng)便發(fā)出控制信號，使針尖降升，從控制信號可以獲知全反射面上樣品的型貌 另外兩種工作模式 近場光學(xué)顯微鏡 電子顯微鏡： 傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡的分辨本領(lǐng)受限于光波長，使用 短波長光照明是提高顯微鏡分辨本領(lǐng)的途徑之一。 電子顯微鏡的分辨本領(lǐng)，電子束發(fā)散角較小， u0~； eeeEm ANy ???? 4.. ???電子波長取決于電子的加速電壓： m e VhpheVmpe221 2????加速電壓 電子波長 分辨本領(lǐng) 有效放大率 104V ?102nm 5?102nm 2?106 105V ?103nm ?102nm 6?106 1986年諾貝爾物理學(xué)獎一半授予德國柏林弗利茲 哈伯學(xué)院 （ FritzHaberInstitut der MaxPlanckGesellschaft） 的恩斯特 schlikon） IBM蘇黎世研究實驗室的德國物理學(xué)家賓尼希 （ Gerd Binnig， 1947） 和瑞士物理學(xué)家羅雷爾 （ Heinrich Rohrer，1933)以表彰他們設(shè)計出了掃描隧道顯微鏡 。 用電子顯微鏡拍攝的苯分子照片 傅立葉變換紅外光譜儀 VECTOR22付立葉紅外光譜儀 主要技術(shù)指標(biāo)： 波數(shù)范圍： 7500370cm1 分辨率： 1 cm1 操作系統(tǒng) : OPUS/IR 主要應(yīng)用：物質(zhì)的定性、定量分析 生產(chǎn)廠家：德國 Bruker公司 Selfassembled monolayers (SAMs) of 4,439
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