研究方向

       依据纳米尺度上凝聚态物理基础和应用基础研究的多样性特点, 微加工实验室的研究内容与方向主要集中在各种材料的纳米结构与纳米器件加工制作、新奇特性以及应用等方面,这些材料、结构与器件跟物理所其它实验室的研究内容密切相关。

1.低维人工结构的微纳加工

研究内容:针对物理所其它实验室从事的研究领域所涉及的各种材料(超导、量子、磁性、半导体、光学及生物材料等),开展制作纳米尺度人工结构的工艺研究,为介观和纳米尺度上从事凝聚态物理的基础研究与应用基础研究提供微加工技术手段。 掌握各种微加工技术手段在上述材料上应用的特点和规律,在微加工技术领域形成自己的特色工艺。

2.低维人工结构的物性表征

研究内容:低维人工结构物性的测量方法研究,重点发展低维人工结构本征物理性质的原位测量。结合微加工工艺技术, 研究维度与尺寸变化对结构物性影响的规律,形成低维人工结构的可靠、稳定和可重复的制造技术,探索新型量子结构及能够实现常温量子现象的人工结构的制作。配合其它实验室关于纳米材料物性的研究。

 

3.低维人工结构的器件加工与集成

研究内容:基于低维人工结构的纳电子、纳光子、纳机械等原型器件的研究,包括场发射显示器件、各种传感器、单电子器件、量子器件和光通讯器件等,发展各种功能的纳米结构与器件的集成,形成多功能纳米器件。

 

4.三维人工结构与器件的加工及特性表征

研究内容: 三维微纳结构与器件的加工方法研究; 材料本征性质和结构尺寸与几何特征对器件性能的调制作用、多功能与多尺度间的构效关系、三维纳米器件涉及的机械与热力学稳定性等基本问题的研究。研究目标是实现三维空间结构与器件的“可定制”设计与加工,探索基于三维结构的新型微纳器件及新奇特性,如三维等离激元光学器件、三维高灵敏传感器件以及三维生物探测器件等。