[發(fā)明專利]制造納米結(jié)構(gòu)的方法和裝置以及互聯(lián)納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)和納米結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380057666.4
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN104812931B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王祖敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬克思-普朗克科學(xué)促進(jìn)協(xié)會(huì)
• 主分類號(hào): C23C14/14
• 分類號(hào): C23C14/14;C23C16/24;H01L21/02;H01L29/06;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司44224
• 代理人: 鄧云鵬

1.一種制造納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)提供在至少一個(gè)表面上設(shè)有多晶膜的基板，其中，所述多晶膜為具有晶粒邊界的膜；

b)在等于或者高于環(huán)境溫度至600℃溫度下，將所述多晶膜暴露于蒸氣流中，其中，所述蒸氣包含的至少一種元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入所述多晶膜的所述晶粒邊界，導(dǎo)致在所述多晶膜內(nèi)部的所述晶粒邊界處的納米結(jié)構(gòu)的生長。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基板選自于：聚合物、聚合物膜、塑料、塑料膜、半導(dǎo)體基板、玻璃、氧化物、陶瓷、金屬、合金、金屬箔和合金箔。

3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多晶膜為純金屬膜或合金膜，和/或其中，所述多晶膜包括下面的至少一種元素：Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、In、Sn、W、Pt、Au和Pb。

4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多晶膜的平均厚度范圍選自下面的至少一種：小于1000納米，小于100納米且大于或者等于5納米。

5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在環(huán)境溫度到350℃的范圍內(nèi)進(jìn)行。

6.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述蒸氣包含下述元素中的至少一種：B、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Sb、Bi、O、S、Cu、Zn、Pd、Ag、Pt和Au。

7.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述蒸氣流被限制在一個(gè)界限之下，在所述界限，所述蒸氣的材料在所述多晶膜的自由表面沉積成膜。

8.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法在步驟b之前進(jìn)一步包括對(duì)所述多晶膜進(jìn)行熱處理、機(jī)械處理或等離子體處理步驟，和/或其中，在步驟b中，包含在所述蒸氣流中的至少一種元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入所述多晶膜的所述晶粒邊界中，并且與所述多晶膜反應(yīng)以在所述晶粒邊界處形成復(fù)合納米結(jié)構(gòu)或者合金納米結(jié)構(gòu)，和/或其中，在步驟b中，所述蒸氣流中包含的至少兩種元素?cái)U(kuò)散進(jìn)入所述多晶膜的所述晶粒邊界中，導(dǎo)致在所述晶粒邊界處的合金納米結(jié)構(gòu)或者復(fù)合納米結(jié)構(gòu)或者摻雜納米結(jié)構(gòu)的生長，和/或其中，在步驟b中，可選地，在相同的處理腔室中，或者在第二處理腔室中，所述多晶膜依次暴露于至少兩種蒸氣流中。

9.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多晶膜被選擇性地遮蔽以定義出至少第一暴露區(qū)和至少一個(gè)第二遮蔽區(qū)，多晶膜的第一暴露區(qū)暴露于具有第一組分的第一蒸氣流中，所述第二遮蔽區(qū)至少部分暴露以形成第二暴露區(qū)，所述多晶膜的第二暴露區(qū)暴露于具有第二組分的第二蒸氣流中。

10.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟b后，所述方法包括下述步驟中的至少一個(gè)：

選擇性地刻蝕掉或者去除所述多晶膜的步驟；

通過選擇性地刻蝕掉所述基板，或者通過將所述納米結(jié)構(gòu)從所述基板分開，來將所述納米結(jié)構(gòu)從所述基板分離的步驟；

對(duì)所述納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行功能改進(jìn)的步驟；

在所述納米結(jié)構(gòu)上提供進(jìn)一步的鍍層，將鍍層的納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱處理以形成復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合納米結(jié)構(gòu)由所述納米結(jié)構(gòu)和所述鍍層的材料構(gòu)成。

11.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法形成的一種納米結(jié)構(gòu)或互聯(lián)納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)或獨(dú)立的互聯(lián)納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)。

12.如權(quán)利要求11所述的互聯(lián)納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)，其特征在于，所述互聯(lián)納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)設(shè)置在基板上，和/或其中，所述基板選自于聚合物、聚合物膜、塑料、塑料膜、半導(dǎo)體基板、玻璃、氧化物、陶瓷、金屬、合金、金屬箔或者合金箔，和/或其中，所述納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)設(shè)置在多晶膜的晶粒邊界處，和/或其中，所述多晶膜包含下述元素中的至少一種：Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、In、Sn、W、Pt、Au和Pb，和/或其中，所述納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)包含下述元素中的至少一種：B、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、N、P、As、Sb、Bi、O、S、Cu、Zn、Pd、Ag、Pt和Au。

13.如權(quán)利要求11或12所述的互聯(lián)納米結(jié)構(gòu)網(wǎng)，其特征在于，通過至少第一層和第二層不同的組分來形成所述納米結(jié)構(gòu)，和/或其中，所述納米結(jié)構(gòu)包括n-p結(jié)構(gòu)，p-n結(jié)構(gòu)，n-p-n結(jié)構(gòu)、p-n-p結(jié)構(gòu)。