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用于单电子自旋探测微悬臂梁的制作及端头磁针尖设计被引量：2: 2010年; 提出一种用于单电子自旋探测微悬臂梁的制作方法。采用顶层Si厚度为1μm的SOI硅片,在器件层刻蚀出悬臂梁图形后,利用热氧化将Si梁减薄至0.5μm,同时生成SiO2保护层。在KOH溶液进行体硅刻蚀过程中,以黑蜡和SiO2保护层作为正面保护,之后用溶液置换方法完成埋氧层去除及悬臂梁清洗过程。悬臂梁尺寸为465μm×10μm×0.5μm,室温真空中Q值为23000,在低温环境中可以满足单电子自旋探测要求。分析比较了球体、圆锥体、圆柱体三种磁针尖磁场梯度分布,为磁针尖结构设计提供了依据。; 刘勇赵钢陈宇航孔雯褚家如; 关键词：悬臂梁电子自旋

用于热机械微纳加工的掺Al多晶硅加热器被引量：1: 2011年; 针对热机械式微纳米结构的加工,提出了一种以掺Al多晶硅为材料,集成于微悬臂梁上的加热器。采用Al诱导退火晶化(AIC)方法,在750 K对Al/a-Si∶H复合薄膜低温晶化18 h,制备出掺Al多晶硅。通过低温退火,使复合薄膜的拉曼特征峰由478 cm-1移至520 cm-1,完成由非晶硅向多晶硅的转变;由四探针仪测得室温下样品的电阻率由退火前的1010Ω.cm降至16.8×10-3Ω.cm,实现了多晶硅的Al掺杂;在扫描电镜下观测到退火后Al与a-Si∶H层的界限消失并形成一层均匀的薄膜;这些结果表明得到了晶化程度很高的Al掺杂多晶硅。继而研究了掺Al多晶硅与氮化硅悬臂梁的集成工艺,采用微加工方法将掺Al多晶硅制成微加热器。使用ANSYS软件仿真加热器的工作过程,在10 V,0.3μs脉冲驱动下,加热器升温至782.8 K,降温时间约1μs。仿真分析显示,采用AIC法制得的掺Al多晶硅具有良好的热电特性,符合用于对高分子材料进行热机械微纳加工的微加热器的性能要求。; 荣皓赵钢褚家如; 关键词：热机械加工微加热器多晶硅

用于并行SPM的图像合成技术研究被引量：1: 2010年; 介绍一种针对并行扫描探针显微镜系统的图像合成算法。利用单探针原子力显微镜(AFM)系统模拟多探针扫描探针显微镜(SPM)并行扫描的图像特征。在图像处理上,将中值滤波器及各种边缘检测算法与成像系统集成在一起,以提高成像质量;同时,依靠原理简单并易于实现的标准化协方差相关法实现相邻探针扫描图像的拼接,采用加权合成算法进行图像的自然融合。实验证明,该算法高效、高精度,合成后的图像与原图相似度达到96%,能够满足并行SPM系统的成像要求。; 孔雯赵钢刘勇张晋弘褚家如; 关键词：图像平滑图像合成

聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的弹性模量测量研究被引量：3: 2011年; 高聚物材料由于其易热变形、常温下状态稳定且不易被破坏等优点,是新型的存储技术———基于扫描探针显微术(SPM)的热机械超高密度信息存储技术的理想存储介质材料,存储介质的力学特性是影响热机械形成的数据斑形貌的重要因素。实验使用纳米压痕法对270nm厚聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜的弹性模量进行测试,采用两次保载过程,有效地消除了材料的黏性对测试结果的影响。同时研究了基底效应的影响,通过引入与深度相关的影响因子估算基底的影响,得到PMMA薄膜在常温下的弹性模量为6.5GPa。; 许兴中赵钢刘勇荣皓褚家如; 关键词：聚甲基丙烯酸甲酯纳米压痕弹性模量黏性

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国家自然科学基金(50805137)