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利用AFM对单晶硅表面加工化学反应理论分析
  • ISSN号:1001-7011
  • 期刊名称:《黑龙江大学自然科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨150080, [2]哈尔滨工业大学机电学院,哈尔滨150001, [3]华南理工大学机械与汽车工程学院,广州510640
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(20271019 20876034)
中文摘要:

以原子力显微镜为工具,在空气条件下对单晶硅片表面加工得到下凹的三维微结构。给出了AFM金刚石针尖在对单晶硅的微加工中的化学反应和加工模型。对加工条件下发生的化学反应及其原理进行了理论分析。用化学热力学定律、化学动力学原理和相关的热力学数据自由能、生成热、化学键能、活化能等分析加工过程中发生的反应是空气中O2与单晶硅Si反应生成二氧化硅的过程;金刚石针尖磨损发生的反应主要是空气中O2与金刚石针尖C反应生成CO2的过程。

英文摘要:

A 3D micro-concave formation is machined out on the surface of single crystal silicon(100) using an AFM diamond tip in an ambient atmosphere.The machining model and chemical reaction of the processing on single crystal silicon wafer by AFM is given.The article focuses on the analysis of chemical reaction and its principle under the machining condition.The oxidation of silicon by O2 in the air is the major reaction in a machining process according to chemical thermodynamics and chemical kinetics.The abrasion of AFM diamond tip is caused by the reaction between oxygen in the air and carbon element from the diamond tip,during which carbon dioxide is produced.

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期刊信息
  • 《黑龙江大学自然科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:黑龙江省教育厅
  • 主办单位:黑龙江大学
  • 主编:霍丽华
  • 地址:哈尔滨市学府路74号
  • 邮编:150080
  • 邮箱:hdxb@vip.sohu.com
  • 电话:0451-86608818
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7011
  • 国内统一刊号:ISSN:23-1181/N
  • 邮发代号:14-114
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:4204