據日經BP社2007年8月17日訊 日本物質及材料研究機構(NIMS)的研究小組,利用肥皂泡的性質,開發出了可在排列于底板上的μm級孔內部制造出薄至1~100nm的無機物質自立膜簡便工藝。納米尺寸(Nanoscale)自立膜有望用來研究MEMS、分子及離子分離膜、金屬及半導體的納米物性。迄今為止,μm級自立膜的制造一般采用光刻法,但需要反復成膜、形成圖案以及蝕刻等操作。此次的成果不僅可制作更薄的自立膜,而且比起以前的制造法,其工藝成本低廉、簡便易行、環境污染小。 此次開發的方法如下,首先準備開有細孔的底板,將底板浸入界面活性分子(十二烷基磷酸膽堿,Dodecyl Hosphocholine)的水溶液中,在細孔內部形成氣泡膜。然后,使其在大氣中干燥,由此獲得2個分子厚度(約3nm)的有機自立膜。在該膜上通過濺鍍法、電子束蒸鍍法、熱蒸鍍法蒸鍍多種無機物質,結果在非晶體碳(C)及硅上,形成了1~100nm左右的均質自立膜。另外,在半金屬(Te)上也成功地形成了100nm左右的自立膜。 另一方面,雖然在金屬(Pt、Fe、In)上難以進行20nm以上的蒸鍍,在化合物半導體(CdSe)上難以進行50nm以上的蒸鍍,但如果預先在氣泡膜上蒸鍍碳,則隨后的蒸鍍穩定性會提高。這樣就證實了可輕松地堆疊包括金屬及半導體在內的多種無機物質。界面活性分子自立膜對無機物質蒸鍍的穩定性高,蒸鍍后可輕松地用水洗掉。 從原理上說,氣泡膜可在各種形狀的細孔中形成,而且對底板的材質沒有要求。該方法還可用于帶有凹凸的底板以及大面積底板。估計這種制造無機自立膜的技術對10μm以下的細孔有效。 這項研究是由NIMS納米有機中心功能膜研究小組主管兼小組帶頭人的一之瀨泉、主任研究員靳健(音譯)、ICYS特別研究員(Fellows)彭新生、半導體材料中心半導體元器件材料開發小組主席研究員若山裕聯手進行的。
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