发明名称 奈米结构微型化的方法
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.01.21
申请号 TW095149828 申请日期 2006.12.29
申请人 林明农 发明人 林明农
分类号 B82B3/00 主分类号 B82B3/00
代理机构 代理人 林弘明 高雄市三民区光裕路57号
主权项 一种「奈米结构微型化的方法」,其步骤包含:(a)在既定成长(型)于基材(substrate)上之奈米结构筒状细孔的顶部开口上,以原子或分子态的材料堆积黏着于该顶部开口,使该顶部开口的口径逐渐缩小而形成一较原顶部开口之口径为小的奈米缩小口;(b)将气体分子或原子型态的镀源材料直接穿透该奈米缩小口后,即直接在该奈米结构筒状细孔的底部基材表面上形成与奈米缩小口之口径相同尺度的奈米结构;及(c)以湿式蚀刻(wet etching)或乾式蚀刻(dry etching)等方式将基材上的奈米结构筒状细孔消除,即可在基材上得到所需长成较小奈米尺度的奈米结构。如申请专利范围第1项所述之奈米结构微型化的方法,其中,步骤(b)之气体分子或原子型态的镀源材料可更换成气体分子或原子型态的腐蚀材料,使其直接穿透该奈米缩小口后,直接在该奈米结构筒状细孔的底部基材表面蚀刻形成与奈米缩小口之口径相同尺度的凹陷奈米结构。如申请专利范围第1项所述之奈米结构微型化的方法,其中,该步骤(b)中与奈米缩小口之口径相同尺度的奈米结构系为奈米量子点者。如申请专利范围第1项所述之奈米结构微型化的方法,其中,于该步骤(b)中该镀源装置与奈米缩小口之间更装设有一准直器,可帮助导引气体分子或原子型态镀源材料的行进方向更具一致性,并增加底部基材表面上所形成较小奈米尺度之奈米结构的可靠度。如申请专利范围第1项所述之奈米结构微型化的方法,其中,于该步骤(b)中更可将基材置放固定于具有二维空间倾斜角度功能的转台上,经由逐次依序分别调整该转台的左、右倾斜角度,可使分子或原子型态镀源材料依序穿透奈米缩小口后,而逐次连续地在基材表面长成一条较奈米结构筒状细孔更微型化结构的奈米线。如申请专利范围第1项所述之奈米结构微型化的方法,其中,于该步骤(b)中更可将基材置放固定于具有三维空间倾斜角度及旋转功能的旋转倾斜台上,经由逐次依序分别旋转及调整该旋转倾斜台的前、后、左、右之旋转角度及倾斜角度,可使分子或原子型态镀源材料依序穿透奈米缩小口后,而逐次连续地在基材表面长成一圈较奈米结构筒状细孔更微型化结构的奈米环。一种「奈米量子点结构」,系由气体分子或原子型态的腐蚀材料穿透成型于基材(substrate)顶面阻剂上的奈米结构筒状细孔之顶部奈米缩小口后,再于该基材表面上蚀刻形成之奈米凹陷点,其最外周边缘之形状是由非规则曲线连接圈围而成,且其周围尺寸大小等于或小于该奈米缩小口之口径。一种「奈米线结构」,系由气体分子或原子型态的镀源材料,经由穿透成型于基材(substrate)顶面阻剂上的奈米结构筒状细孔之顶部奈米缩小口后,并逐次依序调整该奈米缩小口之倾斜角度,再于该基材表面上逐次接续地附着形成之奈米凸出线条,而其线条的最大宽度等于或小于该奈米缩小口之口径,且线宽的两侧边形状是由非规则的线条所接续而成。一种「奈米线结构」,系由气体分子或原子型态的腐蚀材料,经由穿透成型于基材(substrate)顶面阻剂上的奈米结构筒状细孔之顶部奈米缩小口后,并逐次依序调整奈米缩小口之倾斜角度,再于该基材表面上逐次接续地蚀刻形成之奈米凹陷线条,其线条的最大宽度等于或小于该奈米缩小口之口径,且线宽的两侧边形状是由非规则的线条所接续而成。一种「奈米环结构」,系由气体分子或原子型态的镀源材料,经由穿透成型于基材(substrate)顶面阻剂上的奈米结构筒状细孔之顶部奈米缩小口后,并逐次依序调整奈米缩小口之倾斜角度与旋转角度,再于该基材表面上逐次接续地附着形成之奈米凸出环,其凸出环的最大外径尺寸等于或小于该奈米缩小口之口径尺寸,且构成环形线条的两侧边形状是由非规则的线条所接续环圈而成。一种「奈米环结构」,系由气体分子或原子型态的腐蚀材料,经由穿透成型于基材(substrate)顶面阻剂上的奈米结构筒状细孔之顶部奈米缩小口后,并逐次依序调整奈米缩小口之倾斜角度与旋转角度后,再于该基材表面上逐次接续地蚀刻形成之奈米凹陷环,其凹陷环的最大外径尺寸等于或小于该奈米缩小口之口径尺寸,且构成环形线条的两侧边形状是由非规则的线条所接续环圈而成。一种「对奈米结构筒状细孔之顶部开口施作奈米缩小口的方法」,其步骤包含:(1)将基材置放固定于具有三维空间倾斜角度及旋转功能的旋转倾斜台上,并调整该旋转倾斜台成一倾斜角度,再以原子或分子态的封口材料在奈米结构筒状细孔的顶部开口之最底端口缘位置上,先产生局部堆积封口;及(2)令该旋转倾斜台固定在该倾斜角度之倾斜位置上,再经逐渐旋转该旋转倾斜台一圈后,即可使该原子或分子态的封口材料在奈米结构筒状细孔的顶部开口上堆积出一圈较该顶部开口之口径为小的奈米缩小口。如申请专利范围第12项所述之奈米缩小口的方法,其中,于该步骤(2)中可对该旋转倾斜台增加旋转的圈数,以获得更小口径的奈米缩小口。如申请专利范围第12项所述之奈米缩小口的方法,其中,该步骤(2)中该奈米缩小口的口径大小可使用膜厚计来做即时的度量监测,以作为控制旋转倾斜台旋转速度快慢的依据,使能达成预期所需奈米尺寸规格量子点之奈米结构的奈米缩小口。一种「对奈米结构筒状细孔之顶部开口施作奈米缩小口的方法」,其步骤包含:(1)把基材固定在水平方向,使该成型于阻剂上之奈米结构筒状细孔的顶部开口方向朝垂直向上,并将镀源装置朝向该顶部开口之顶缘且彼此相互倾斜形成一倾斜角度之夹角后,则原子或分子态的封口材料即可在该顶部开口相对于镀源装置较远的顶缘口位置上,先产生局部堆积封口的结果;及(2)令该镀源装置固定在该倾斜角度之倾斜位置上,再以该基材为中心而逐渐进行绕转一圈后,则该原子或分子态的封口材料即可在奈米结构筒状细孔的顶部开口上堆积出较顶部开口之口径为小的奈米缩小口。如申请专利范围第15项所述之施作奈米缩小口的方法,其中,于该步骤(2)中该镀源装置可增加旋转的圈数,以获得更小口径的奈米缩小口。如申请专利范围第15项所述之施作奈米缩小口的方法,其中,该步骤(2)中该奈米缩小口的口径大小可使用膜厚计来做即时的度量监测,以作为控制旋转倾斜台旋转速度快慢的依据,使能达成预期所需奈米尺寸规格量子点之奈米结构的奈米缩小口。一种「精确控制奈米量子点间距离之方法」,其步骤包含:(I)在既定成长(型)于基材阻剂上之奈米结构筒状细孔的顶部开口上,先以原子或分子态的封口材料堆积黏着于该顶部开口,并使其顶部开口的口径逐渐缩小而形成一较原顶部开口之口径为小的奈米缩小口;(Ⅱ)将基材固定在水平方向,则镀源材料在正对于该奈米缩小口位置的基材表面上会镀着出一所预期位置之第一奈米量子点;(Ⅲ)令基材以该奈米缩小口为中心向右倾斜一倾斜角度,则镀源材料在该第一奈米量子点之右侧位置的基材表面上会镀着出一第二奈米量子点;(Ⅳ)再次以奈米缩小口为中心向左倾斜一倾斜角度,则镀源材料在该第一奈米量子点之左侧位置的基材表面上会镀着出一第三奈米量子点;及(V)最后以奈米缩小口的中心线作为轴心而旋转一旋转角度,则镀源材料在第一奈米量子点之前侧位置的基材表面上会镀着出一第四奈米量子点。如申请专利范围第18项所述之精确控制奈米量子点间距离之方法,其中,该步骤(Ⅲ)中向右倾斜之倾斜角度与步骤(Ⅳ)中向左倾斜之倾斜角度,两者可为相等或不相等,以达成精确控制该第一奈米量子点与第二奈米量子点之间的距离,以及第一奈米量子点与第三奈米量子点之间的距离。
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