纳米电子器件与纳米电子技术

介绍了纳米电子器件与纳米电子技术的概念以及纳米电子器件的分类;综述了现有的光刻、外延、SPM、特种精细加工等相关的纳米电子器件制备与加工技术;阐述了纳米电子技术中急需解决的若干关键问题。     

纳米器件的发展动态

介绍了纳米CMOS器件、纳米电子器件和量子器件的发展动态,提出以信息载体来分类纳米器件的方式。在纳米CMOS器件方面,主要介绍近半年来65nm工艺及器件的最新动态;在纳米电子器件方面,主要介绍共振隧穿器件(RTD)的动态;在量子器件方面,主要介绍量子器件和半导体自旋器件的概况。     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如:单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论.采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件,观察到明显的库仑阻塞效应;在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1 Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件,在室温下测得其峰谷电流比高达13.98,峰电流密度大于89kA/cm2;概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如：单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论. 采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件，观察到明显的库仑阻塞效应；在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件，在室温下测得其峰谷电流比高达13.98，峰电流密度大于89kA/cm2；概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如:单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论.采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件,观察到明显的库仑阻塞效应;在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1 Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件,在室温下测得其峰谷电流比高达13.98,峰电流密度大于89kA/cm2;概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

固体纳米电子器件和分子器件

综述了两类纳米电子器件———固体纳米电子器件和分子电子器件的定义、分类方法及特点,并提出发展纳米电子器件的几点建议。     

国内外纳米产业发展趋势

信息产业中的纳米技术：信息产业不仅在国外，在我国也占有举足轻重的地位。2000年，中国的信息产业创造了GDP5800亿人民币。纳米技术在信息产业中应用主要表现在3个方面：①网络通讯、宽频带的网络通讯、纳米结构器件、芯片技术以及高清晰度数字显示技术。因为不管通讯、集成还是显示器件，都要原器件，美国已经着手研制，现在有了单电子器件、     

半导体器件的发展与固态纳米电子器件研究现状

简要回顾了半导体电子器件由真空电子管到固体晶体管,直至纳米电子器件的发展历程。分别比较了不同的半导体电子器件的材料、理论和所采用的制备技术。在此基础上综述了当前较热门的纳米电子学和固态纳米电子器件,并由纳米器件的分类简单介绍了当前固态纳米电子器件的三个部分,即量子点、谐振隧穿器件和单电子晶体管。最后对半导体器件的发展提出了展望。     

纳米电子/纳米光电子技术

主要介绍纳米技术领域里纳米电子学/纳米光电子学的基本概念、纳米电子学的分类、纳米电子器件、纳米光电子器件、纳米电子学和纳米光电子学的发展模式以及纳米高技术群。     

纳米器件与单电子晶体管(续)

6单电子晶体管的集成单电子晶体管的集成化将依赖于各元器件的无线耦合[3],这与传统的大规模集成电路原理不同.基于这种单电子器件的集成原理,Nakazato等人[4,5]实现了有存储功能的单电子存储器和单电子逻辑电路.它们通过单电子晶体管间的隧穿耦合和电容耦合来实现单电子器件的集成.     

硅纳米线纳米电子器件及其制备技术

硅纳米线由于特殊的光学及电学性能如量子限制效应及库仑阻塞效应等,在纳米电子器件的应用方面具有潜在的发展前景。介绍了采用电子束蚀刻技术(EB)、反应性离子蚀刻技术(RIE)、金属有机物化学气相沉积(MOCVD)等制备技术及场效应晶体管、单电子探测器及存储器、双方向电子泵及双重门电路等硅纳米线纳米电子器件的最新进展情况,并对其发展前景作了展望。     

激光光刻技术的研究与发展

光刻技术作为制备半导体器件的关键技术之一将制约着半导体行业的发展和半导体器件的性能。随着半导体工业的发展,集成电路的特征尺寸越来越小,光刻技术将面临新的挑战。分析了激光光刻技术,包括投影式光刻和激光无掩膜光刻技术的研究现状,着重介绍了极紫外光刻(EUVL)作为下一代光刻技术的发展前景和技术难点、激光无掩膜光刻技术的发展,特别是激光近场扫描光刻、激光干涉光刻、激光非线性光刻等新技术的最新进展及其在高分辨率纳米加工领域的应用前景。     

微电子技术向纳电子技术的进化

本文先扼要回顾电子技术的进展历程,从晶体管至微电子集成电路,并引伸至光电子器件,近来又有倾向从微米尺度缩小至纳米尺度,即从微电子技术向纳电子技术进化。文中估测大规模集成电路发展遇到的极限,又说明光电子器件激光管和开关管及集成的现状和趋向,以及超级计算机硅和砷化镓集成芯片的现状和推测。最后,简单叙述微加工技术现状和纳加工技术的开端,包括薄膜形成、版图制备、刻蚀工艺和测试仪器等技术,从而看出纳电子技术有可能开始起步。     

157 nm光刻技术的进展

概述了作为下一代光刻技术之一的157nmF2准分子激光光刻技术的进展及各公司157nm曝光设备的开发现状。介绍了157nm光刻中各种制约因素,如CaF2材料的双折射现象、真空环境的排气及污染控制、保护薄膜的选择、折反射光学系统的选择与设计及新型抗蚀剂的开发等问题随着时间的推进已基本得到解决。最后讨论了157nm光刻技术在45nm及以下节点器件图形曝光引入的可能性和采用浸液式157nm光刻进入32nm技术节点器件图形曝光的潜力。     

Simple Holographic Patterning for High‐Aspect‐Ratio Three‐Dimensional Nanostructures with Large Coverage Area

Using the vertical standing wave phenomena commonly regarded as a deterrent in holographic lithography, multifaceted three‐dimensional (3D) nanostructures are fabricated on polymeric photoresist materials using a simple two‐beam interferometer. Large‐area 3D nanostructures with high aspect ratios (greater than 10) are readily produced using this methodology, including grating, pillar and pore patterns. Furthermore, manipulation of the lithography process conditions results in unique sidewall profiles of the nanostructures. Such 3D holographic control even produces highly porous polymer membranes composed of 3D interconnected pore networks, which resembles the 3D photonic crystal compound nanostructures that were previously attainable only with limited pattern coverage area using complex multibeam holographic lithography processes. Such well‐tailored high‐aspect‐ratio 3D nanostructures with large pattern coverage area further enable the fabrication of novel nanostructures for functionalized materials via various additive and subtractive pattern transfer techniques such as etching, deposition, and molding. In particular, direct molding followed by thermal decomposition process leads to the synthesis of hierarchical titanium oxide nanostructures of tunable 3D geometry, which would be of great significance in applications of photonic crystals, photovoltaic solar cells, and photocatalyst in water decontamination.     

Additive Manufacturing of Batteries

Additive manufacturing, i.e., 3D printing, is being increasingly utilized to fabricate a variety of complex‐shaped electronics and energy devices (e.g., batteries, supercapacitors, and solar cells) due to its excellent process flexibility, good geometry controllability, as well as cost and material waste reduction. In this review, the recent advances in 3D printing of emerging batteries are emphasized and discussed. The recent progress in fabricating 3D‐printed batteries through the major 3D‐printing methods, including lithography‐based 3D printing, template‐assisted electrodeposition‐based 3D printing, inkjet printing, direct ink writing, fused deposition modeling, and aerosol jet printing, are first summarized. Then, the significant achievements made in the development and printing of battery electrodes and electrolytes are highlighted. Finally, major challenges are discussed and potential research frontiers in developing 3D‐printed batteries are proposed. It is expected that with the continuous development of printing techniques and materials, 3D‐printed batteries with long‐term durability, favorable safety as well as high energy and power density will eventually be widely used in many fields.     

GaAs field effect transistors fabricated by imprint lithography

A GaAs metal–semiconductor field-effect transistor (MESFET) has been realized based on mix-and-match fabrication using optical lithography for the ohmic contacts and imprint lithography for the gate. The gate length and width are 1.2 and 80 μm, respectively, the channel length is 4 μm. For the gate definition a Si-mold is embossed into a thin polymer film located on top of an n-doped GaAs layer. The gate is fabricated by metal evaporation and lift-off.     

浸没式光刻向22nm挺进

简述了光学光刻技术在双重图形曝光、高折射率透镜材料及浸没介质、32nm光刻现状及22nm浸没式光刻技术的进展,指出了光学光刻技术的发展趋势及进入22nm技术节点的前景。     

应用于极紫外光刻系统多层膜的研究进展

极紫外光刻是采用波长为13.5nm的极紫外光作为光源,实现半导体集成电路工艺22纳米以及更窄线宽节点的主要候选光刻技术。性能优越稳定的多层膜技术是构建整个极紫外光刻系统的重要技术之一。从高反射率,波长匹配,控制面形以及稳定性和寿命方面总结了极紫外光刻系统中多层膜的性能要求和最新的研究进展,叙述了制备高性能多层膜的方法和沉积设备,讨论了多层膜制备技术还存在的问题和发展的方向。     

ASML公司光学光刻技术最新进展

荷兰ASML公司作为全球三大光刻机集成生产商之一，通过不断的技术创新，在全球光刻机市场上居于领先地位。在简单介绍光刻机基本工作原理和主要技术指标的基础上，详细分析了ASML公司在光学光刻技术方面的最新技术进展。