基于SPM 的纳米加工技术研究
2014-09-13郭俊杰冯宪琴郭志伟
机电产品开发与创新 2014年1期
关键词:研究
郭俊杰,冯宪琴,郭志伟,
(1.张家口职业技术学院,河北 张家口 075000;2.山东省青岛天时海洋石油装备有限公司 工艺设备部,山东 青岛 266108)
0 引言
纳米技术是当代科学发展的新兴领域之一,它的最终目标是在纳米尺度上制造具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。因此纳米技术的核心是纳米加工技术。纳米加工技术主要包括机械加工、化学腐蚀、能量束加工和复合加工等加工方法。然而由于这些方法本身的特点,例如加工精度进一步提高受限、设备昂贵等,使纳米加工技术的进一步发展受到限制。不过,随着扫描探针显微镜加工技术的出现,为纳米加上技术的发展注入了新的活力。
1 纳米技术的发展历程
扫描探针显微镜(SPM)是继1981年扫描隧道显微镜(STM)发明之后出现的一系列显微镜,包括原子力显微镜(AFM)、摩擦力显微镜(FFM)、静电力显微镜(EFM)、磁力显微镜(MFM),激光力显微镜(LFM)和光子扫描隧道显微镜(PSTM)等。它们的用途主要是测量物体表面的微观三维形貌。随着研究的深入,人们通过控制探针与表面之间的物理或化学变化,在纳米级甚至原子分子级范围内可以改变物体表面的结构,从而将其从测量领域扩展到纳米加工领域,扩大了SPM的应用范围。目前,用于纳米加工的SPM 主要是指STM 和AFM 两种显微镜,其原因是这两种显微镜可以很容易的控制针尖与表面的相互作用达到改变表面的结构的目的。纳米技术是是一种在0.1~100nm 尺度上研究原子、分子现象及其结构信息的技术,其终极目标是直接操纵单个原子和分子,并在纳米尺度上制造出具有特定功能的产品,实现生产方式的飞跃。……
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