| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-32页 |
| 1.1 三维纳米结构的应用需求 | 第12-20页 |
| 1.1.1 集成电路 | 第12-14页 |
| 1.1.2 纳机电系统 | 第14-15页 |
| 1.1.3 仿生科技 | 第15-17页 |
| 1.1.4 纳米光学 | 第17-20页 |
| 1.2 三维纳米结构的加工方法 | 第20-29页 |
| 1.2.1 基于现有自上而下纳米加工技术的改进型方法 | 第21-25页 |
| 1.2.2 全新概念纳米加工方法 | 第25-27页 |
| 1.2.3 自上而下与自下而上相结合的加工方法 | 第27-29页 |
| 1.3 加工三维纳米结构面临的挑战 | 第29-30页 |
| 1.4 本文的研究内容 | 第30-32页 |
| 第2章 研究方法 | 第32-46页 |
| 2.1 电子束曝光 | 第32-35页 |
| 2.1.1 概述 | 第32-33页 |
| 2.1.2 电子束曝光系统 | 第33-34页 |
| 2.1.3 电子束抗蚀剂 | 第34-35页 |
| 2.2 电感耦合等离子体反应离子刻蚀 | 第35-39页 |
| 2.2.1 基本原理及优势 | 第35-37页 |
| 2.2.2 高深宽比结构的刻蚀 | 第37-38页 |
| 2.2.3 低温SF_6/O_2工艺 | 第38-39页 |
| 2.3 电子束蒸发 | 第39页 |
| 2.4 微区反射光谱测试 | 第39-41页 |
| 2.4.1 微区反射光谱测试系统 | 第39-40页 |
| 2.4.2 基本操作流程 | 第40-41页 |
| 2.4.3 实际反射光谱计算公式 | 第41页 |
| 2.5 单粒子暗场散射光谱测试 | 第41-42页 |
| 2.5.1 单粒子暗场散射光谱测试系统 | 第41-42页 |
| 2.5.2 基本操作流程 | 第42页 |
| 2.5.3 实际散射光谱计算公式 | 第42页 |
| 2.6 时域有限差分数值模拟 | 第42-46页 |
| 2.6.1 Yee氏网格划分体系 | 第43页 |
| 2.6.2 麦克斯韦方程组 | 第43-44页 |
| 2.6.3 麦克斯韦旋度方程的有限差分表示 | 第44-46页 |
| 第3章 高保真图形转移技术加工三维硅纳米结构 | 第46-61页 |
| 3.1 引言 | 第46-47页 |
| 3.2 实验部分 | 第47-50页 |
| 3.2.1 基本工艺流程 | 第47-49页 |
| 3.2.2 电子束曝光 | 第49-50页 |
| 3.2.3 低温电感耦合等离子体反应离子刻蚀 | 第50页 |
| 3.2.4 样品形貌表征及光学测量 | 第50页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第50-60页 |
| 3.3.1 极小尺寸电子束加工 | 第50-51页 |
| 3.3.2 低温ICP-RIE各参数及其优化 | 第51-55页 |
| 3.3.3 加工灵活性展示 | 第55-57页 |
| 3.3.4 刻蚀结果对深宽比的依赖性 | 第57-58页 |
| 3.3.5 高深宽比硅纳米管的抗反性能 | 第58-60页 |
| 3.4 本章总结 | 第60-61页 |
| 第4章 椭圆单晶硅纳米柱的偏振依赖散射行为研究 | 第61-70页 |
| 4.1 引言 | 第61-62页 |
| 4.2 实验部分 | 第62-64页 |
| 4.2.1 样品的制备 | 第62-63页 |
| 4.2.2 散射光谱的测量 | 第63页 |
| 4.2.3 FDTD模拟仿真 | 第63-64页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第64-69页 |
| 4.3.1 样品制备结果 | 第64页 |
| 4.3.2 单个椭圆硅纳米柱的偏振依赖散射行为 | 第64-66页 |
| 4.3.3 FDTD模拟仿真 | 第66-67页 |
| 4.3.4 模式分析 | 第67-69页 |
| 4.4 本章小结 | 第69-70页 |
| 第5章 牺牲层工艺直接制备三维氧化硅纳米结构 | 第70-81页 |
| 5.1 引言 | 第70-72页 |
| 5.2 实验部分 | 第72-74页 |
| 5.2.1 加工概念 | 第72-73页 |
| 5.2.2 电子束曝光 | 第73-74页 |
| 5.2.3 PMMA层的去除释放 | 第74页 |
| 5.2.4 结构形貌表征 | 第74页 |
| 5.3 实验结果和讨论 | 第74-79页 |
| 5.3.1 不同释放工艺对比 | 第74-76页 |
| 5.3.2 干法释放工艺加工能力 | 第76-77页 |
| 5.3.3 工艺灵活性展示 | 第77-78页 |
| 5.3.4 悬空氧化硅结构机械稳定性展示 | 第78-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 第6章 基于悬空三维氧化硅纳米结构的比色传感器 | 第81-92页 |
| 6.1 引言 | 第81-82页 |
| 6.2 比色传感器的结构设计与实现 | 第82-84页 |
| 6.2.1 结构设计 | 第82-83页 |
| 6.2.2 样品制备及表征 | 第83页 |
| 6.2.3 FDTD模拟计算 | 第83-84页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第84-91页 |
| 6.3.1 介电层SiO_x的厚度对滤色器的影响 | 第84页 |
| 6.3.2 基于低阶反射峰的比色传感 | 第84-86页 |
| 6.3.3 基于高阶反射峰的比色传感 | 第86-89页 |
| 6.3.4 基于氧化硅实心柱的F-P腔结构在不同折射率环境下的光学响应 | 第89-90页 |
| 6.3.5 初步实验验证 | 第90-91页 |
| 6.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 总结与展望 | 第92-94页 |
| 参考文献 | 第94-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 附录 攻读学位期间所发表的学术论文 | 第112-113页 |