物理研讨期末报告

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1、Graphene sensor(microphone)报告人：王子祺(1210243)百项组成员：王子祺，姜梦成，谭奥域指导教师：刘智波Out Line 回顾任务回顾任务 光刻光刻 腐蚀结构腐蚀结构 转移石墨烯转移石墨烯 总结总结回顾 回顾下开题报告中我自己给现阶段提的任务：主要是要完成能让让石墨烯悬浮微米级别的结构的制作。 1.硅表面的孔洞结构 2.硅表面的沟槽结构2022-5-31结构 I 利用自由(无基底)石墨烯的能带结构与应变的关系制作振动传感器。GrapheneholeAusilicon substrate2SiOSDG2022-5-31结构 II上一种方案加工可实现性较高，但其边缘

2、不确定可能会导致所参考理论失效，考虑石墨烯纳米带在空槽中的方案：silicon substrateGutter2SiOSDGAu光刻基于设计，我们要制作微米量级的结构。结构结构尺度过小尺度过小(如纳米量级如纳米量级)1.相应的微型加工比较困难相应的微型加工比较困难2.对振动响应较小对振动响应较小结构结构尺度过大尺度过大(如毫米量级如毫米量级)1.机械剥离的石墨烯最大为微机械剥离的石墨烯最大为微米量级米量级2.CVD石墨烯在转移时较为困难石墨烯在转移时较为困难 光刻对于微米尺度的结构，一般采取光刻腐蚀的方法来制作，基本流程如下：衬底材料衬底材料光刻胶光刻胶(正正)涂胶匀胶定点曝光显影腐蚀衬底光刻

3、最终洗去光刻胶，得到制备好的样品：孔洞结构沟槽结构光刻具体流程如下：1. 将衬底材料表面擦净，并做氧离子刻蚀。2. 将衬底材料转移进手套箱。3. 调试好手套箱的循环系统和手套箱中的匀胶机。4. 带上手套，关闭外光源，开启内置红色光源。5. 用胶头滴管将光刻胶涂抹在衬底材料上表面(按按实涂抹，包括四边和四角实涂抹，包括四边和四角)6. 开启匀胶机，2000转/分钟的转速离心30s。光刻氧离子刻蚀清洁衬底手套箱中涂胶匀胶光刻光刻曝光用光学平台及红色单色光源全程保证避光的特殊处理培养皿光刻第二次，直接采用了硅片进行刻蚀：涂抹光刻胶涂抹光刻胶曝光曝光光刻显影后的光刻胶显影后的光刻胶氢氟酸腐蚀掉表面二氧

4、化硅层后氢氟酸腐蚀掉表面二氧化硅层后腐蚀结构腐蚀硅表面后腐蚀硅表面后所测长度为：133.35微米腐蚀结构问题与反思1. 腐蚀后结果中，孔洞直径过大，和预期的40,50,60微米相差3-4倍。可能为曝光时杂光干扰，和涂抹光刻胶时未粘牢有关。2. 腐蚀中，出了期望的结构外，出现了许多满足我们要求的微小孔洞（随机产生的）。主要原因还是杂光干扰，也有可能某些区域二氧化硅层较薄，被碱性硅腐蚀液腐蚀出缺陷导致。3. 需要加强擦硅片和涂光刻胶等基本能力的训练。转移石墨烯由于预期腐蚀的孔洞未能达到要求，故挑选合适大小的随机产生的结构完成石墨烯的转移。转移石墨烯转移石墨烯另一种尝试二氧化硅二氧化硅硅硅PDMS石墨烯石墨烯甩上PDMS转移石墨烯腐蚀二氧化硅捞起带有石墨烯的PDMS薄片并固定导线导线导电银胶导电银胶石墨烯石墨烯PDMS总结反思与展望1. 应在熟练掌握基本技能的基础上，做自己想要的实验（磨刀不误砍柴工）2. 继续完成向PDMS薄膜上转移石墨烯的实验。3. 改良光刻腐蚀孔洞结构的方法。4. 尝试新的向所做结构上转移石墨烯的方法（让其能成功悬浮在所做结构中）