物理研討期末報告

Graphenesensor(microphone)報告人：王子祺(1210243)百項組成員：王子祺，姜夢成，譚奧域指導(dǎo)教師：劉智波OutLine回顧任務(wù)光刻腐蝕結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移石墨烯總結(jié)回顧回顧下開題報告中我自己給現(xiàn)階段提的任務(wù)：主要是要完成能讓讓石墨烯懸浮微米級別的結(jié)構(gòu)的制作。1.硅表面的孔洞結(jié)構(gòu)2.硅表面的溝槽結(jié)構(gòu)2023/2/6結(jié)構(gòu)I利用自由(無基底)石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)與應(yīng)變的關(guān)系制作振動傳感器。GrapheneholeAusiliconsubstrateSDG2023/2/6結(jié)構(gòu)II上一種方案加工可實現(xiàn)性較高，但其邊緣不確定可能會導(dǎo)致所參考理論失效，考慮石墨烯納米帶在空槽中的方案：siliconsubstrateGutterSDGAu光刻基于設(shè)計，我們要制作微米量級的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)尺度過小(如納米量級)1.相應(yīng)的微型加工比較困難2.對振動響應(yīng)較小結(jié)構(gòu)尺度過大(如毫米量級)1.機械剝離的石墨烯最大為微米量級2.CVD石墨烯在轉(zhuǎn)移時較為困難光刻對于微米尺度的結(jié)構(gòu)，一般采取光刻—腐蝕的方法來制作，基本流程如下：襯底材料光刻膠(正)涂膠勻膠定點曝光顯影腐蝕襯底光刻最終洗去光刻膠，得到制備好的樣品：孔洞結(jié)構(gòu)溝槽結(jié)構(gòu)光刻具體流程如下：將襯底材料表面擦凈，并做氧離子刻蝕。將襯底材料轉(zhuǎn)移進手套箱。調(diào)試好手套箱的循環(huán)系統(tǒng)和手套箱中的勻膠機。帶上手套，關(guān)閉外光源，開啟內(nèi)置紅色光源。用膠頭滴管將光刻膠涂抹在襯底材料上表面(按實涂抹，包括四邊和四角)開啟勻膠機，2000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速離心30s。光刻氧離子刻蝕清潔襯底手套箱中涂膠勻膠光刻

光刻曝光用光學(xué)平臺及紅色單色光源全程保證避光的特殊處理培養(yǎng)皿光刻第二次，直接采用了硅片進行刻蝕：涂抹光刻膠曝光光刻顯影后的光刻膠氫氟酸腐蝕掉表面二氧化硅層后腐蝕結(jié)構(gòu)腐蝕硅表面后所測長度為：133.35微米腐蝕結(jié)構(gòu)問題與反思腐蝕后結(jié)果中，孔洞直徑過大，和預(yù)期的40,50,60微米相差3-4倍?？赡転槠毓鈺r雜光干擾，和涂抹光刻膠時未粘牢有關(guān)。腐蝕中，出了期望的結(jié)構(gòu)外，出現(xiàn)了許多滿足我們要求的微小孔洞（隨機產(chǎn)生的）。主要原因還是雜光干擾，也有可能某些區(qū)域二氧化硅層較薄，被堿性硅腐蝕液腐蝕出缺陷導(dǎo)致。需要加強擦硅片和涂光刻膠等基本能力的訓(xùn)練。轉(zhuǎn)移石墨烯由于預(yù)期腐蝕的孔洞未能達到要求，故挑選合適大小的隨機產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)完成石墨烯的轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移石墨烯

轉(zhuǎn)移石墨烯

另一種嘗試二氧化硅硅PDMS石墨烯甩上PDMS轉(zhuǎn)移石墨烯腐蝕二氧化硅撈起帶有石墨烯的PDMS薄片并固定導(dǎo)線導(dǎo)電銀膠石墨烯PDMS總結(jié)

反思與展望應(yīng)在熟練掌握基本技能的基礎(chǔ)上，做自己想要的實驗（磨刀不誤砍柴工）繼續(xù)完成向PDMS薄