纳米技术及其应用.doc

纳米技术及其应用 班级：物理092 姓名：欧阳锡锡 学号：109102056一 检索课题纳米技术及其应用二 主题分析 纳米技术(nanotechnology），也称毫微技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。 1981年扫描隧道显微镜发明后，诞生了一门以0.1到100纳米长度为研究分子世界，它的最终目标是直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品。因此，纳米技术其实就是一种用单个原子、分子射程物质的技术。 当前纳米技术的研究和应用主要在材料和制备、微电子和计算机技术、医学与健康、航天和航空、环境和能源、生物技术和农产品等方面。用纳米材料制作的器材重量更轻、硬度更强、寿命更长、维修费更低、设计更方便。利用纳米材料还可以制作出特定性质的材料或自然界不存在的材料，制作出生物材料和仿生材料。三 检索情况（一）检索工具中国博士学位论文全文数据库（二）检索过程 1检索途径关键词、题名、主题词、分类 2检索用词纳米技术 应用3检索策略（1）中国博士学位论文全文数据库在高级检索中选择题名或关键词字段，输入“纳米技术”和“应用”两个检索词进行限定，年代限定在2005-2010年，共检索出14条记录。 四 检索结果分析（一） 检索结果经检索上述数据库，中国博士学位论文全文数据库，检索结果如下：从中选出几篇较有代表性的文献资料：1.纳米压印技术及其在金属光栅偏振分束器和半导体激光器上的应用【英文题名】Nanoimprint Lithography and Its Application on Metal-Wire Nanograting and Semiconductor Laser Diodes【作者中文名】王定理;【导师】石兢;【学位授予单位】武汉大学;【学科专业名称】微电子学与固体电子学【学位年度】2010【论文级别】博士【网络出版投稿人】武汉大学【网络出版投稿时间】2010-09-03【关键词】纳米压印; 金属光栅偏振分束器; 半导体激光器; 分布反馈光栅;【英文关键词】Nanoimprint lithography; Metal-wire nanograting; Semiconductor laser diodes; DFB grating;【中文摘要】微纳米加工技术是实现微纳米技术的基础,它导致了集成电路的集成度每18个月翻一番。但随着器件加工特征尺寸的不断缩小,光学曝光技术的极限分辨率受到所使用光源波长的限制,生产成本急剧增长,传统的加工技术已无法满足纳米技术发展的需要。纳米压印技术作为一种全新的纳米尺度图形复制方法,具有超高分辨率、制作成本低以及生产效率高的特点,成为目前微纳加工技术中最为活跃的研究领域之一,可望成为一种工业化的生产技术。本论文对纳米压印的关键技术之一即压印模板的制作工艺进行了研究,并将纳米压印技术应用到金属光栅偏振分束器以及通信用半导体激光器的制作上。 高质量压印模板的制作是纳米压印工艺研究与应用中最为关键的一项技术,压印模板的好坏直接影响着压印的质量,它决定了压印所能达到的最高分辨率本文采用电子束光刻结合反应离子刻蚀技术,进行了硅基以及石英基压印模板的制作,所制作的光栅压印模板图形线宽约100nm,光栅线条平直光滑,在大面积上均匀性良好。 本论文的主要研究工作没有局限在纳米压印工艺技术本身,而是重点研究纳米压印技术在光电子器件微纳尺度图形制作上的应用,包括金属光栅偏振分束器以及DFB半导体激光器光栅制作上的应用研究,.【英文摘要】Device with minimum feature size of nano dimension is the trend of microelectronic technology. Traditional lithography has meet great challenges when patterning structures into nano scale. And the electronic beam lithography and x-ray lithography, etc. are too expensive to be adopted for mass production. The semiconductor industry is looking for the next generation lithography with sub-100nm minimum feature size. Nanoimprint lithography (NIL) is just the next generation lithography with sub-100nm resolution.2.纳米光刻技术在纳米光子晶体、超材料和生物学中的应用【作者中文名】陆冰睿;【导师】刘冉;【学位授予单位】复旦大学;【学科专业名称】微电子学与固体电子学【学位年度】2010【论文级别】博士【网络出版投稿人】复旦大学【网络出版投稿时间】2010-10-13【基金】国家留学基金【关键词】电子束光刻; 纳米压印光刻; 近场纳米光学光刻; 干细胞分化培养; 纳米手性光子晶体超材料;【英文关键词】Electron beam lithography; Nanoimprint Lithography; Near-field Optical Nanolithography; stem cell differentiation; nano chiral photonic crystal metamaterial;【中文摘要】纳米科技是20世纪80年代末逐步发展起来的一门新兴的前沿交叉学科领域,纳米电子学、纳米光学、纳米材料、纳米机械、纳米生物学共同组成的纳米高技术群体大大拓展和深化了人们对客观世界的认识,并将带来新一轮的技术革命。而纳米加工技术则是使各领域内纳米研究摆脱纸上谈兵而得以实验实现的基础。目前纳米图形制作的主要途径有两个：一是自下而上的途径,采用现代化学技术,由单个原子聚积而成的自组装方式。另一是自上而下的途径,采用光刻手段在物体上制作纳米量级图形,但这需要大幅度提高现有光刻的分辨率。 本论文主要讲述自上而下的方法进行纳米光刻技术的工艺加工手段以及在此基础上对不同纳米结构的研究。研究对高分辨率电子束光刻、纳米压印技术、近场纳米超分辨率光刻、纳米反压印光刻技术以及与之配套的后道纳米工艺包括金属淀积、金属剥离和各项检测手段进行了具体研究,并将由此技术制备的器件用于纳米光学、纳米生物学和纳米材料学等领域的交叉研究,获得了成功的实验和测试结果。 文章从发展最完善的纳米光刻技术之一电子束光刻出发,深入系统地介绍了电子束光刻系统的工作原理,对著名厂商的代表性产品进行了比较和分析。在对其原理有了具体系统了解的基础上,.【英文摘要】Nanotechnology is a new brand of interdisciplinary scientific research field that has gradually but quickly developed since the late 1980s. It consists of the theoretical and experimental study of different research fields such as nano-electronics, nano-optics, nano-material, NEMS (nano-electro-mechanical systems) and nano-biology. This study significantly broadens people s understanding towards the world around us and plays an important role in the new round of technological revolution in this era. While n.3.TiO_2纳米管光催化臭氧氧化技术研究及其应用【英文题名】Investigation and Application of Photocatalytic Ozonation Catalyzed by TiO_2 Nanotubes【作者中文名】潘留明;【导师】季民;【学位授予单位】天津大学;【学科专业名称】环境工程【学位年度】2010【论文级别】博士【网络出版投稿人】天津大学【网络出版投稿时间】2010-09-02【关键词】光催化臭氧氧化; TiO_2纳米管; Al; 腐殖酸; 动力学模型; 再生; 流化床;【英文关键词】Photocatalytic ozonation; TiO2 nanotubes; aluminum; humic acid; kinetics model; recovery; fluidized bed;【中文摘要】本试验成功制备了形貌较好,呈中空,管端开口的锐钛型TiO_2纳米管,其外径5-7nm、壁厚1nm左右、长200-300nm,比表面积276m2g-1。相同条件下以垃圾渗滤液为目标物,60min时O_3/UV/TiO_2纳米管较O_3/UV/P25和O_3/UV的COD去除率分别提高了20.83%和32.65%。在光催化臭氧氧化工艺中,TNTs最佳煅烧温度为400。 O_3/UV/TNTs对腐殖酸降解的最佳工艺参数为反应温度30,pH值8.5-10.7,催化剂投加量0.4g/L,臭氧投加量383.46mg/h/L,光强0.62mW/cm2,TOC去除率高达80.12%,UV254去除率高达96.55%。对现有的动力学模型进行修正使其可以得出最佳工艺参数,理论最佳工艺参数为pH值7.35,TNTs投加量0.806g/L,O_3投加量490.00mg/h/L。O_3/UV/TNTs对腐殖酸的降解遵循羟基自由基理论;强碱性原水对初始IC值的影响及反应过程中IC值的累积导致了TOC去除率的下降;反应初期随着时间的推移催化剂污染越来越严重,一段时间后达到最大值,之后随着时间的延长污染情况得到改善。 .【英文摘要】Titanium dioxide nanotubes (TNTs) were prepared and characterized with TEM, XRD and BET. The anatase products, with an external diameter of 5-7nm, a wall thickness of about 1nm and a length of 200-300nm, had a specific surface area of 276 m2g-1. The COD removal by using O_3/UV/TNTs in 60 minutes was 20.83% better than using O_3/UV/P25, and 32.65% better than using O_3/UV. In photocatalytic ozonation, 400was the best calcination temperature for TNTs. The best degradation of humic acid by O_3/UV/TNTs wa.（二） 检索结果分析高级纳米技术，有时被称为分子制造，用于描述分子尺度上的纳米工程系统（纳米机器）。无数例子证明，亿万年的进化能够产生复杂的、随机优化的生物机器。在纳米领域中，我们希望使用仿生学的方法