原子级表面加工和nm级器件制造中STM的应用

摘要

本文评述了用扫描隧道电子显傲镜(STM)进行nm级表面加工的方法,现状和应用展望。用STM进行表面微细加工的方法主要有两类:一类是在STM的针尖上加电压脉冲,使针尖下的表面形成点、线或规定的图形符号;另一类是通过STM的电子束引起适当的化学反应,在针尖下的表面上淀积金属点、线。近年来已用第一类方法在Si(110)和Si(001)表面上直接写入了点的阵列,其写入密度在STM的扫描面积10×10μm^2上超过10~6。利用有机金属化合物气体在STM的针尖和表面间分解,在Si表面上淀积的金属点、线,相应的直径和线宽约25nm。将STM与固体器件工艺技术结合,已制得尺寸长2μm、宽120nm的Au-Pd合金薄膜电阻,其室温电阻值为2.5K。STM在上述领域中的应用是:修补或制造集成电路的掩模或电路;开发高密度数据存贮器;进一步缩小现有器件的尺寸,提高器件集成度;以及设计和制造以量子尺寸效应为作用基础的新器件。