等離子體環(huán)境下模板制備納米點(diǎn)陣的理論研究.pdf

1、本論文主要理論研究了在低溫等離子體環(huán)境下，利用各種納米結(jié)構(gòu)模板，通過(guò)沉積以及刻蝕的方法，制備金屬以及介質(zhì)納米結(jié)構(gòu)過(guò)程中各實(shí)驗(yàn)參數(shù)對(duì)最終結(jié)果的影響。研究的主要內(nèi)容以及對(duì)應(yīng)成果集中于以下三大方面： (1) 這部分工作主要是理論研究了在低溫等離子體環(huán)境下（擁有基本典型的電子溫度以及等離子體密度），利用納米孔洞模板，在高摻雜硅襯底上沉積金納米點(diǎn)陣的過(guò)程。 通過(guò)理論計(jì)算在等離子體鞘層、納米孔洞附近以及納米孔洞中的離子軌跡，我們能夠得

2、到相應(yīng)的三維離子流分布。結(jié)果顯示，通過(guò)調(diào)節(jié)電子溫度，外加偏壓以及納米孔洞模板的結(jié)構(gòu)，人們可以有效地控制離子流，并最終增強(qiáng)離子沉積到孔洞底面的概率，減小離子到達(dá)孔洞側(cè)壁的概率以防止孔洞的最終堵塞。 (2) 這部分工作闡述了利用納米孔洞模板等離子體沉積介質(zhì)材料過(guò)程的理論模擬工作。當(dāng)離子離開(kāi)等離子體進(jìn)入鞘層時(shí)，我們加入了麥克斯韋分布來(lái)計(jì)算離子的初識(shí)速度。 結(jié)果表明電子溫度以及納米孔洞結(jié)構(gòu)能夠有效改變離子的沉積率。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)同

3、樣利用模板在等離子體環(huán)境下沉積金屬材料以及非金屬的結(jié)果是相當(dāng)不同的。人們需要采用其它一些新穎的等離子體制備納米結(jié)構(gòu)技術(shù)來(lái)使得外加偏壓以及鞘層內(nèi)部微電場(chǎng)的控制作用變得明顯。 (3) 這部分工作研究了利用自組裝單層納米球珠模板，在等離子體環(huán)境下刻蝕制備介質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的過(guò)程中的微觀離子流分布。結(jié)果顯示到達(dá)底部以及球珠模板上的離子可以被納米球珠的尺寸、等離子體參數(shù)以及外加襯底偏壓所有效控制。通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)各類參數(shù)，離子流可以被聚焦于那些未被