cl2021技术，CLL技术应用于新材料和系统的制造和研究

很多朋友对cl2021技术，CLL技术应用于新材料和系统的制造和研究不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

化学提升光刻(CLL) 是一种减色软光刻技术，它使用聚二甲基硅氧烷(PDMS) 标签来绘制功能分子的自组装单层，其应用范围从生物分子图案化到晶体管制造。在这里，我们展示了CLL 可以作为一种更广泛的技术，利用由薄荷金属（Pt、Pd、Ag、Cu）、过渡金属和活性金属（Ni、Ti、Al）和半导体（Ge）组成的自组装金属。化学。我们的Warin Kona 在所有精确特征的表面测量中展示了高保真度模式。

使用CLL 作为一种技术，将烷基甲基SAM 映射到不同的薄荷金属（Pt、Pd、Ag、Cu）、过渡金属和活性金属（Ni、Ti、Al）和半导体（Ge）上。使用图案化单层作为分子电阻器，在所有情况下都证明了通过湿法蚀刻将图案转移到下面的金属基板，表明基板原子的支撑层（单层）在相应的CLL 过程中被去除，而且混合的原子混合物-金属单层也可以在PDMS印模表面形成，这些发现表明CLL是一种经济且高通量图案化的通用技术。

CLL 过程的示意图如图1 所示。首先研究了先前研究中使用的除Au 之外的铸造金属（即Pt、Pd、Ag、铜），并在其他薄荷金属上形成了自组装烷烃硫酸盐单分子层。从而预测CLL 可用于描绘这些额外的金属表面。使用CLL 图案化后金属表面单层的扫描电子显微镜(SEM) 成像显示，图案化后没有证据表明MUO 存在横向扩散相关的展宽，与Au 上的CLL 情况类似。基于对薄荷金属图案的观察，探索了CLL 向过渡金属和活性金属表面（即Ni、Ti、Al）的扩展，在其上可以形成链烷酸单层。

为了防止表面氧化物的形成，将基材浸入脱气的乙醇MUO溶液中，过渡金属表面可以直接图案化，无需额外的表面处理。氧化物蚀刻粗糙的金属表面，而其他图案化过渡金属的方法（例如SAM 置换）则限制了分子。使用SEM 显示的过渡金属表面特征的类型，这些是使用CLL 在这些表面上图案化的。

CLL 是在Ge 表面上进行的，Ge 表面是一种半导体，可以通过共价Ge-s 键用链烷硫醇进行功能化，68-71，以将CLL 的光刻能力扩展到金属之外，在半导体表面上，分子直接模式可预见地使半导体的无数应用成为可能。设备处理。例如，可以为了带弯曲和对准的目的而调整半导体衬底的图案化区域的局部功函数。

上图中，通过SEM 观察到的图案化SAM 的对比度在不同表面上似乎有所不同，并且通过SEM 观察到的图案化SAM 的对比度水平与多种因素有关，包括SAM 密度和顺序，以及图像采集期间的电子束金属氧化物形成的速度，预计活性金属表面形成的SAM 不像薄荷金属上形成的SAM 那样有序，并且前者上的微量金属氧化物会影响SAM 的形成。

此外，CLL 后去除的SAM 分子区域中形成的氧化物可能会由于不同的充电效应而改变SEM 对比度。 AFM 图像的图案显示了锗表面上预期的单层MUO。 SEM观察到的对比度主要是成分差异和电位差异的表面效应。

为了分析在此研究的金属和半导体表面的CLL 过程中基底分子是否被去除，与之前研究的金基底类似，在CLL 后对PDMS 印模进行X 射线光电子能谱(XPS)，在所有情况下，特征峰对应于观察到金属或半导体衬底原子（下图），这表明CLL 从所有表面类型的衬底原子层中去除，并且在某些情况下，似乎去除了大于单层的层。

先前假设，CLL 中金原子的去除部分是由于PDMS 印记和MOD 分子之间形成共价键，以及硫酸金基复合物的形成，从而削弱了最外层金基底原子和底层的金原子。金基底原子。对于本报告中测试的所有元素基体，金属-硫键都比金属-金属键更强，并且这些系统的能量学表明，除了在一些单层系统中观察到的无关原子形成之外，键焓的差异也消除了最外层的原子发挥了作用。总之，CLL 可用作一种简单的自上而下的方法来制造和形成支撑金属和半导体单层材料（例如，锗烷）。

软光刻的优点之一是能够执行多个图案化步骤以直接创建复杂的多组件图案。为了证明CLL 在与CLL 相同的PDMS 支撑体上的图案化，研究了PDMS 印模上双金属金属层的形成，因为之前的报告表明PDMS 在一个CLL 步骤后仍保持激活状态（在不同表面上使用相同的连续CLL 步骤），并且完整的金原子单层未转移到PDMS，利用这种分级去除的优势，使用相同的激活PDMS 标记在两个不同的金属表面（金和银）上执行两个连续的CLL 步骤，在连续的CLL 过程之后， PDMS 印章的X 射线光电子能谱显示对应于Au 和Ag 的峰，表明在PDMS 上形成了混合金属单层，原子混合双金属单层代表了一类新材料，具有未开发的特性和潜在应用（例如催化）可以直接使用CLL来制备。

在这项研究中，对于相同类型的烷基硫酸盐分子（MUO）的SAM，化学剥离光刻并不限于这里研究的表面或SAM分子；据推测，任何可以通过单分子层功能化的表面都可以用CLL 进行图案化，其中分子在烷基主链中包含附加功能（例如氢键相互作用）或用于CLL 反应的功能化笼分子（例如碳硼甲烷），因为存在微量金属氧化物。活性金属表面上形成的单分子层可能是无序的，但它们可以通过CLL 形成，将SAM 分子的头基功能改变为有利于与表面氧化物（例如膦酸）结合的物质，从而可以氧化金属。对于这些类型的SAM，其中头基不直接与金属结合，可以假设在此过程中不会从表面去除金属原子，而是破坏构成SAM 的最弱分子。钥匙。

江苏华林科纳前期研究了CLL制备的PDMS负载金单层的纳米结构和功能，发现这些金单层超薄且光学透明，但保留了Au的化学功能。因此，由其他金属和半导体表面制备的超薄单层可以具有与块体材料（例如磁性、Ni、98半导体、Ge）不同的化学和物理性质，此外，功能性金属单层可以用作结构生长的附加支撑使多种材料成为可能。使用CLL 创建双金属和多金属层以及单层的能力为具有工程特性的受支持金属单层的生成和定制增加了额外的控制级别。

总体而言，CLL 被证明是一种图案化技术，可用于在各种金属和半导体表面上对SAM 进行图案化，其中在硬币、过渡金属、活性金属和半导体表面上生成SAM 的高保真图案，图案化基板用作化学物质湿法蚀刻生成3D 特征，对于所有测试的表面，XPS 显示在CLL 过程中相应的衬底原子被去除。此外，可通过在不同基材上执行两个连续的CLL 步骤来形成反应性且可重复使用的PDMS 印模、PDMS 上支持的双金属单层。因此，我们Warincona 直接将CLL 扩展到各种表面的图案化，并将其应用于新材料和系统的制造和研究。审计唐子红

以上知识分享希望能够帮助到大家！