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专利摘要

本发明公开了一种单晶硅表面纳米坑无损加工方法，包括以下步骤：S1、对单晶硅样品进行清洗和腐蚀处理，以去除单晶硅样品表面的自然氧化层，并获得氢原子或羟基终止的单晶硅表面；S2、对单晶硅表面进行去离子水冲洗后，依次再放入酒精溶液和去离子水中超声清洗，以去除单晶硅表面污染；S3、利用扫描探针显微镜上的探针对单晶硅表面进行加工，探针以设定接触压力、接触时间或循环次数在加工位置反复进行压入‑分离操作，从而去除加工位置处的硅原子获得无晶格缺陷的纳米坑。该方法对加工环境无特殊要求，加工表面晶格保持完整，基底材料无残余损伤，加工获得的纳米坑结构具有高可靠服役性能；加工步骤简单且灵活性高，加工成本低。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201910163123.X
申请日期:
2019-03-05
专利申请人:
西南交通大学
分类号:
B81C1/00 ; B82Y40/00
发明/设计人:
陈磊，石鹏飞，钱林茂，余丙军，贡健，陈超，郭杰
权利要求: 1.一种单晶硅表面纳米坑无损加工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、对单晶硅样品进行清洗和腐蚀处理，以去除单晶硅样品表面的自然氧化层，并获得氢原子或羟基终止的单晶硅表面；S2、对单晶硅表面进行去离子水冲洗后，依次再放入酒精溶液和去离子水中超声清洗，以去除单晶硅表面污染；S3、利用扫描探针显微镜上的探针对单晶硅表面进行加工，探针以设定接触压力、接触时间或循环次数在加工位置反复进行压入-分离操作，从而去除加工位置处的硅原子获得无晶格缺陷的纳米坑。2.根据权利要求1所述的单晶硅表面纳米坑无损加工方法，其特征在于：所述步骤S1中，将质量浓度为20％的氢氟酸溶液与去离子水以1：4的比例混合、稀释，再将单晶硅样品置于溶液中处理3-5min，以去除单晶硅表面的自然氧化层，并获得氢原子终止的单晶硅表面。3.根据权利要求1所述的单晶硅表面纳米坑无损加工方法，其特征在于：所述步骤S2中，在酒精溶液中超声清洗3-5min，再在去离子水中超声清洗1-3min。4.根据权利要求1所述的单晶硅表面纳米坑无损加工方法，其特征在于：所述探针为二氧化硅探针。5.根据权利要求1-4任一所述的单晶硅表面纳米坑无损加工方法，其特征在于：所述接触压力为0.75-1.15GPa。6.根据权利要求1-4任一所述的单晶硅表面纳米坑无损加工方法，其特征在于：所述接触时间为10s以内。