[发明专利]一种平面内纳米结构的精确可控制造方法

权利要求书

1.一种平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 提供一块薄膜基板，所述薄膜基板的上部设有纳米自支撑薄膜；

S2. 在步骤S1中所述的纳米自支撑薄膜上加工所需形状的纳米结构；

S3. 将步骤S2中加工得到的纳米结构收缩至所需尺寸，制成纳米掩膜板；

S4. 将步骤S3中所述的纳米掩膜板放置于待沉积的基片上方，并在纳米掩膜板及基片上方沉积所需材料；

S5. 去除纳米掩膜板，基片上得到所需形状尺寸的纳米结构。

2.根据权利要求1所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S1中，所述薄膜基板包括自上而下顺次设置的第一氮化硅层、硅层以及第二氮化硅层，所述纳米自支撑薄膜设于第一氮化硅层。

3.根据权利要求1所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S2中，所述纳米自支撑薄膜为由耐碱性溶液腐蚀的薄膜结构，所述碱性溶液选自KOH溶液、NaOH溶液、TMAH溶液中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求3所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S2中，所述纳米自支撑薄膜为氮化硅薄膜或氮化硅/氧化硅/氮化硅三层复合薄膜。

5.根据权利要求1所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S2中，所述纳米自支撑薄膜的厚度为10nm~1μm；所述纳米自支撑薄膜形状选自正方形、长方形、圆形中的一种。

6.根据权利要求1所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S2中，所述纳米结构的形状选自正方形、圆形、三角形、菱形、星形、纳米线中的一种或多种组合；所述加工采用的加工方式为激光加工、聚焦离子束加工、透射电子显微镜加工中的一种或多种组合；所述纳米结构的最小尺寸大于20nm。

7.根据权利要求1所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S3中，采用电子束或聚焦离子束收缩，收缩后的纳米结构的最小孔径小于10nm；所述电子束与聚焦离子束的加速电压为0.5kV~30kV，所述电子束与聚焦离子束的加速电流为1pA~50nA。

8.根据权利要求7所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S3中，所述纳米结构的孔径随着电子束或离子束的加工时间的延长逐渐均匀减小。

9.根据权利要求1所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S4中，所述沉积的方法选自电子束蒸镀、磁控溅射、物理气相沉积、化学气相沉积中的一种或多种的组合，所述沉积采用的材料选自金、银、铂、钛、铝、镍、铜中的一种或多种的组合，所述沉积的材料的厚度为5nm~50nm。

10.根据权利要求1所述的平面内纳米结构的精确可控制造方法，其特征在于，步骤S4中，所述沉积采用的材料选自单晶硅、多晶硅、砷化镓、氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钛、二氧化铬中的一种或多种的组合，所述沉积的材料的厚度为5nm~50nm。