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大高宽比AFM探针的批量制造方法(滑铁卢大学)

  • 时间: 2016-09-14 10:43:06
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项目名称
大高宽比AFM探针的批量制造方法
 
项目信息
1.项目技术领域
信息技术、通讯、数字技术;重点新材料先导工程 ;仪器、仪表制造
2.项目技术描述
原子力显微镜(Atomic Force Microscope, AFM)广泛应用于表面形貌结构的表征。一个严重的问题是,当AFM 测量的样品表面不平整时(如具有深而窄的孔/沟槽结构)AFM 的成像会产生其固有的假象。这是由于普通AFM 探针的尖端虽然细小,但仍然具有一定的尺寸,因此无法完全进入样品的微细结构中,并遵循结构的内/侧面进行扫描。最直接的解决方法是采用大高宽比AFM 探针,因为这样的针尖可以深入结构内部,更精确地实现样品的内/侧面扫描。此前已有一些制备大高宽比AFM 探针的技术,一种方法是使用聚交离子术加工,另一种方法是把大高宽比的碳纳米管或半导体纳米线结合或生长到AFM 针尖的顶端。然而这两个过程都是串行过程,即针尖是逐个加工而成的,所以制备的效率极低、成本高昂。
滑铁卢大学崔波教授的团队近期发明了一种高效率、低成本批量(而非单个)制造大高宽比、纳米尺寸AFM 探针的方法。由于大高宽比结构是通过蚀刻工艺来实现的,所以制备大高宽比、纳米尺寸AFM 探针的关键是在探针的顶端形成掩模。本项技术采用自组装的方法形成蚀刻掩模,从而避免使用任何昂贵的光刻或类似微纳图案制备技术。
3.项目的技术优势
主要优点:
批量生产,一片已制备好的完整硅片上的普通AFM探针(4英寸硅片上包含380个探针)可同时被进一步加工成大高宽比的AFM探针。
只涉及两个主要步骤,预期成品率高。
批量生产, 制造成本将远低于目前其他方法制备的商业化的产品。
针尖的尺寸、侧壁的斜率和针的高度,可以根据不同的应用进行调节。
保持原有普通探针顶部非常尖锐的特点。
4.项目技术优势的可持续性
美国专利申请中
技术优势的可持续性很强
5.项目的技术风险
需要提高生产量比率
6.项目当前发展状况和进度
发展现状:
1、可行性研究已在实验室完成。
2、寻求产业发展的合作伙伴。
3、其他市场的研究正在进行中。
7.预期达到的市场价值
AFM探针是需要常更换的容易磨损的耗材。因此,它的年市场容量非常大,2010达到了三亿八千五百万美元。
8.知识产权形式
专有技术;专利  
9.合作方式
技术转让技术许可;合作研发股权投资
10.计划投资金额
    20万至100万美元    

项目有效期三个月,如您想获得更多项目信息,请联系services@beijing-ontario.org

 

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