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內容簡介

　　《納米科學與技術：微納加工及在納米材料與器件研究中的應用》簡述微納加工的主要方法及在納米材料與納米器件研究中的應用，注重理論與實踐的結閤，包括光學曝光、電子束曝光、聚焦離子束加工、激光加工、納米壓印、刻蝕技術、薄膜技術、自組裝加工，以及微納加工在納米材料與器件的電學、光學、磁學等研究領域的應用，重點介紹各種微納加工方法的産生根源與新發展的趨勢，在科學研究中的創新性應用與要注意的問題，以及在多學科領域中對探索科學發現的重要作用。
　　《納米科學與技術：微納加工及在納米材料與器件研究中的應用》可作為高等學校物理、化學、電子、材料、生物等專業研究生和高年級本科生的參考教材，也可供從事納米科學與技術等相關領域研究的科技工作者參考。

作者簡介

　　顧長誌，1964年6月生於瀋陽。1997年於吉林大學獲得凝聚態物理專業博士學位。1997-1999年在德國夫琅禾費薄膜與錶麵工程研究所從事博士後研究，2000年在德國柏林自由大學物理係做高訪學者，2004年在日本物質材料國傢研究所從事閤作研究。1998年被聘為吉林大學教授，2001年至今任中國科學院物理研究所研究員、博士生導師，並任技術部主任、微加工實驗室主任。2000年獲教育部“跨世紀人纔”稱號，2001年入選中國科學院“百人計劃”。2007年獲中國物理學會“鬍剛復物理奬”。2008年獲得“國傢傑齣青年基金”。曾主持和承擔國傢重大和重點項目6項。
　　長期從事納米材料與納米結構的可控製備、新奇物性和器件應用方麵的研究，獲得瞭一係列研究成果。在Nature子刊、Phys.Rev，Lett.，J.Am.Chem.Soc.，NanoLett.，Adv.Mater.等學術刊物上發錶論文200餘篇，獲發明專利授權20餘項，完成國傢鑒定（驗收）項目5項。

內頁插圖

目錄

《納米科學與技術》叢書序
前言
第1章 光學曝光
1．1 光學曝光係統的基本組成
1．2 光學曝光的基本原理與特徵
1．2．1 光學曝光的基本模式與原理
1．2．2 光學曝光的過程
1．2．3 分辨率增強技術
1．3 短波長光學曝光技術
1．3．1 深紫外與真空紫外曝光技術
1．3．2 極紫外曝光技術
1．3．3 X射綫曝光技術
1．3．4 LIGA加工技術
1．4 光學曝光加工納米結構
1．4．1 泊鬆亮斑納米曝光技術
1．4．2 錶麵等離激元納米曝光技術
1．4．3 基於雙層圖形技術的納米加工
1．5 光學曝光加工三維微納結構
1．5．1 灰度曝光技術
1．5．2 基於欠曝光的三維曝光技術
1．5．3 基於菲涅耳衍射與鄰近效應的三維曝光技術
參考文獻

第2章 電子束曝光技術
2．1 電子束曝光係統組成
2．1．1 電子槍
2．1．2 透鏡係統
2．1．3 電子束偏轉係統
2．2 電子束曝光係統的分類
2．2．1 掃描模式
2．2．2 束形成
2．3 電子束抗蝕劑
2．3．1 電子束抗蝕劑的性能指標
2．3．2 電子束抗蝕劑製作圖形工藝
2．3．3 常用電子束抗蝕劑及其工藝過程
2．3．4 特殊的顯影工藝
2．3．5 多層抗蝕劑工藝
2．3．6 理想抗蝕劑剖麵的加工
2．4 電子束與固體的相互作用及鄰近效應
2．4．1 電子束與固體的相互作用
2．4．2 鄰近效應及校正
2．5 充電效應及解決方法
2．5．1 引入導電膜
2．5．2 變壓電子束曝光係統
2．5．3 臨界能量電子束曝光
2．6 三維結構的製備
2．6．1 平整襯底上三維結構的加工
2．6．2 三維襯底上圖形的製備
2．7 電子束曝光分辨率
2．8 新型的電子束曝光技術
2．8．1 投影電子束曝光
2．8．2 微光柱陣列電子束曝光
2．8．3 反射電子束曝光
參考文獻

第3章 聚焦離子束加工技術
3．1 聚焦離子束係統的基本組成
3．2 聚焦離子束的基本功能與原理
3．2．1 離子束成像
3．2．2 離子束刻蝕
3．2．3 離子束輔助沉積
3．2．4 FIB的傳統應用
3．3 聚焦離子束的三維納米加工
3．3．1 FIB刻蝕加工三維結構
3．3．2 FIB沉積加工三維結構
3．3．3 FIB輻照加工三維結構
3．4 聚焦離子束技術的發展
……
第4章 激光加工技術
第5章 納米壓印技術
第6章 刻蝕技術
第7章 薄膜技術
第8章 自組裝加工
第9章 微納加工在電學領域的應用
第10章 微納加工在光學領域的應用
第11章 微納加工在磁學領域的應用
第12章 微納加工在其他領域的應用
索引

前言/序言

　　人們從理論和實驗研究中發現，隨著材料尺度的減小，由於錶麵效應、體積效應和量子尺寸效應的影響，材料的物理性能和采用該材料製作的器件特性等都可能錶現齣與宏觀體相材料和相關器件特性顯著不同的特點。這些特異的性質具有廣闊的實際應用和理論研究前景。材料和器件在納米尺度的特殊性質主要由幾個與量子效應、尺寸效應、激子效應、錶麵和界麵效應等直接相關的特徵物理尺度決定，如簡並電子係統的費米波長（金屬約在1nm以下、半導體在幾十納米左右）、高溫超導體的相乾尺度（1nm或更小）、磁交換作用耦閤長度、電子的平均自由程、電子自鏇退相乾長度、激子擴散長度（100nm）等。隻要結構尺寸接近這些物理量的特徵長度，材料的電子結構、輸運、磁學、光學和熱力學性質均會發生明顯的變化。這些行為是納米材料與器件研究中科學發現的基礎。但這些性能對微觀結構的敏感性，使得無論在納米材料科學問題研究還是在納米器件發展應用中，對材料生長控製和微加工的精確程度都提齣瞭極為苛刻的要求。所以，需要納米，甚至原子、分子層次的微納加工技術，以探索材料與器件的新特性。可見，基礎科學的研究發展往往需要技術科學提供強有力的支持，要想探索在納米尺度下物質的變化規律、新的性質和器件功能及可能的應用領域，同樣離不開相應的技術手段。微納加工技術作為當今高技術發展的重要領域之一，是實現功能結構與器件微納米化的基礎。藉助微納加工，人們可以按照需求來設計、製備具有優異性能的納米材料或納米結構及器件與裝置，發展探測和分析納米尺度下的物理、化學和生物等現象的方法和儀器，準確地錶徵納米材料或納米結構的物性，探索納米尺度下物質運動的新規律和新現象，去發現現有知識水平未能理解和預測的現象和過程，發展薪的納米材料、功能器件直至技術。
　　本書是根據編著者在多年從事微納加工研究工作經驗積纍以及人纔培養和多次舉辦“微納米加工技術講習班”的基礎上，結閤國內外微納加工及其應用的最新進展，撰寫而成的。本書著重實用性和對基本概念的介紹，力圖做到理論聯係實際，突齣微納加工在科學研究中的創造性應用。全書共分12章，第1～8章分類介紹瞭幾種主要的微納加工技術，包括光學曝光、電子束曝光技術、聚焦離子束加工技術、激光加工技術、納米壓印技術、離子束技術、薄膜技術和自組裝加工，既簡要概述瞭各種加工方法的科學基礎，又從實用齣發，介紹瞭各種技術的主要工藝過程，特彆涉及各種技術根據需要最新發展的一些創新方法；第9～12章按幾個不同的領域，介紹瞭微納加工技術在納米材料與器件研究中的一些應用實例，包括電學、光學、磁學、生物等領域。這些成果深刻影響瞭當前納米科學與技術的發展，希望能對從事相關領域研究的讀者有所啓發和藉鑒。
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