俄羅斯科學家開發出氧化鋁生產新方法

莫斯科國立電子技術學院一科研小組開發出了一種生產納米多孔氧化鋁方法。采用這種氧化鋁，可以創建包括光子晶體在內的系列用于半導體器件的現代材料。目前，微電子半導體器件主要通過光刻技術來創建。

    然而，光刻法太昂貴，系列物理和技術方面的頸瓶阻礙其發展。因此，現在大家都在積極開發基于自生自成的方法。

    其中一種方法就是半導體納米造型（創建具有納米級元素的表形），即：對半導體進行等離子蝕刻，并采用多孔陽極氧化鋁硬模。直觀地說，就是將高分子感光材料上的圖片轉移到相應的半導體結構層里，在這個過程中要消除高分子材料中的未模塊化區域（事實上，這種方法稱為刻蝕）。為了優化這個過程，往氧化鋁模結構里引入金屬子層，特別是鈦薄膜。但是，在科學文獻中目前還沒有可供選擇兩層硬模優化結構參數和控制半導體納米造型過程的資料。

    為了解決這個問題，以A.N.Belov為首的莫斯科國立電子技術學院的科學家們研究了多孔氧化鋁硬模用于硅片納米造型的過程。

    研究者選擇了硅片作為基材，采用磁控濺射在基材上分層涂上10-50納米厚度的鈦膜和2微米厚的鋁膜。分兩步對鋁膜進行陽極氧化（陽極氧化，就是采用電化學對鋁進行氧化，目的是為了在其表面形成金屬氧化物），生成多孔氧化鋁模。然后，在氬氣離子刻蝕裝置上對生成的結構進行定型處理。通過對結構進行序列分析和逐級分析，發現在陽極氧化過程不同階段中的結構狀態，以及在氬氣中子粒轟炸后的結構狀態。

    研究者確定了建立多孔氧化鋁有效硬模的最佳陽極氧化時間，揭示了鈦輔助子層的最佳厚度。此外，他們還發現，透過氧化鋁模對硅進行等離子刻蝕時，在硅片上刻成的深度取決于氧化鋁孔的方位比。在研究過程中，研究者成功實現了在硅片納米造型時硅片上的深度能準確重復氧化鋁硬模孔圖片的各種條件。
    該項科研開發得到了俄“創新俄羅斯科技教育人才”聯邦專項計劃經費支持。