本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法，該方法包括：在襯底上形成半導(dǎo)體層；根據(jù)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)，在所述半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)；在所述半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠；以具有預(yù)設(shè)微結(jié)構(gòu)陣列的模板作為掩膜板對所述光刻膠進(jìn)行光刻；將光刻膠上光刻后形成的圖形轉(zhuǎn)移到所述半導(dǎo)體層上；去除涂覆在所述半導(dǎo)體層上的光刻膠，獲得超材料。本發(fā)明專利技術(shù)實施例還提供了一種基于半導(dǎo)體的超材料。以得到微結(jié)構(gòu)可控性能更高、也更符合設(shè)計要求的超材料。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及復(fù)合材料
，尤其涉及一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法和基于半導(dǎo)體的超材料。
技術(shù)介紹
隨著雷達(dá)探測、衛(wèi)星通訊、航空航天等高新技術(shù)的快速發(fā)展，以及抗電磁干擾、隱形技術(shù)、微波暗室等研究領(lǐng)域的興起，微波吸收材料的研究越來越受到人們的重視。由于超材料能夠出現(xiàn)非常奇妙的電磁效應(yīng)，可用于吸波材料和隱形材料等領(lǐng)域，成為吸波材料領(lǐng)域研究的熱點。超材料的性質(zhì)和功能主要來自于其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，如何制備具有周期性排列的三維精細(xì)結(jié)構(gòu)成為超材料制備技術(shù)的關(guān)鍵。CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金屬氧化物)工藝是當(dāng)今半導(dǎo)體工藝中能實現(xiàn)可控的最小尺寸的工藝，現(xiàn)在32nm的工藝逐漸成熟,更小尺寸的工 藝正在開發(fā)。因此，有效的利用CMOS工藝中的尺寸控制手段，能夠制造極小尺寸的微結(jié)構(gòu)，利用不同性質(zhì)的材料的特殊微結(jié)構(gòu)便能制造出用于特殊性質(zhì)的超材料。半導(dǎo)體是CMOS工藝中使用很廣泛的一種材料，但是現(xiàn)有技術(shù)中還沒有基于半導(dǎo)體的超材料制備技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法和基于半導(dǎo)體的超材料，能夠得到電磁參數(shù)可控性能更高、也更符合設(shè)計要求的超材料。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)一實施例提供了一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法，該方法包括在襯底上形成半導(dǎo)體層；根據(jù)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)，在所述半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)；在所述半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠；以具有預(yù)設(shè)微結(jié)構(gòu)陣列的模板作為掩膜板對所述光刻膠進(jìn)行光刻；將光刻膠上光刻后形成的圖形轉(zhuǎn)移到所述半導(dǎo)體層上；去除涂覆在所述半導(dǎo)體層上的光刻膠，獲得超材料。本專利技術(shù)另一實施例還提供了一種采用上述技術(shù)方案制備的基于半導(dǎo)體的超材料。上述技術(shù)方案通過在襯底上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層中摻雜，以提高半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，然后在摻雜后的半導(dǎo)體層上形成微結(jié)構(gòu)陣列，獲得所需的超材料，可控性高。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖I是本專利技術(shù)實施例一提供的一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法流程圖；圖2是本專利技術(shù)實施例二提供的一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法流程圖；圖3是本專利技術(shù)實施例三提供的一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法流程圖；圖4是本專利技術(shù)實施例五提供的一種基于半導(dǎo)體的超材料結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。實施例一、 參見圖I，是本專利技術(shù)實施一提供的一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法流程圖，該制備方法包括如下步驟Sll :在襯底上形成半導(dǎo)體層。具體的，在襯底上蒸鍍一層半導(dǎo)體；或者，在襯底上用粘合劑壓合一層半導(dǎo)體。其中，襯底為絕緣材料，可以由陶瓷、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制得；半導(dǎo)體層可以為硅(Si)層、鍺(ge)層、或者砷化鎵(gaas)層等。S12 :根據(jù)預(yù)設(shè)的電磁參數(shù)，在半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)。具體的，以具有微結(jié)構(gòu)的光刻膠作為掩膜，采用CMOS擴散工藝在半導(dǎo)體中摻入P型或者N型雜質(zhì)。S13 :在半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠。其中，在半導(dǎo)體層上涂覆的光刻膠可以為正性光刻膠或者負(fù)性光刻膠。S14 以具有預(yù)設(shè)微結(jié)構(gòu)陣列的模板作為掩膜板對光刻膠進(jìn)行光刻。例如，以具有“工”字型陣列的模版作為掩膜板，對光刻膠進(jìn)行光刻，最終在光刻膠上形成“工”字型陣列的圖形。S15 :將光刻膠上光刻后形成的圖形轉(zhuǎn)移到半導(dǎo)體層上。具體的，采用濕法蝕刻的方法，在半導(dǎo)體層上蝕刻出光刻膠上光刻后形成的圖形；或者，采用干法刻蝕的方法，在半導(dǎo)體層上刻蝕出光刻膠上光刻后形成的圖形。S16 :去除涂覆在半導(dǎo)體層上的光刻膠，獲得超材料。在具體的實施過程中，正性光刻膠可采用丙酮清洗，負(fù)性光刻膠用相應(yīng)的清洗液清洗。本實施例中，通過在襯底上形成半導(dǎo)體層，在半導(dǎo)體層中摻雜，改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率；然后在摻雜后的半導(dǎo)體層上形成微結(jié)構(gòu)，獲得所需的超材料，可控性高。實施例二、參見圖2，是本專利技術(shù)實施二提供的一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法流程圖，該制備方法包括如下步驟S21 :在襯底上形成半導(dǎo)體層。具體的，在襯底上蒸鍍一層半導(dǎo)體；或者，在襯底上用粘合劑壓合一層半導(dǎo)體。其中，襯底為絕緣材料，可以由陶瓷、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制得；半導(dǎo)體層可以為硅(Si)層、鍺(ge)層、或者砷化鎵(gaas)層等。S22 :根據(jù)預(yù)設(shè)的電磁參數(shù)，采用熱擴散技術(shù)在半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)。具體的，I)對于施主或者受主雜質(zhì)原子由于施主或者受主雜質(zhì)原子的半徑一般都比較大，這些雜質(zhì)原子要直接進(jìn)入半導(dǎo)體晶格的間隙中去是很困難的 ，只有當(dāng)半導(dǎo)體晶體中出現(xiàn)有晶格空位后，雜質(zhì)原子才有可能進(jìn)去占據(jù)這些空位，從而擴散到晶體中。為了讓晶體中產(chǎn)生出大量的晶格空位，就必須對晶體加熱，讓晶體原子的熱運動加劇，以使得某些原子獲得足夠高的能量而離開晶格位置，留下空位。2)對于重金屬雜質(zhì)原子重金屬雜質(zhì)的原子半徑很小，即使在較低溫度下也能夠很容易地通過晶格間隙而擴散到半導(dǎo)體中去，所以擴散的溫度一般較低。摻入雜質(zhì)后，會改變半導(dǎo)體的電磁參數(shù)，在本專利技術(shù)實施例中，摻入雜質(zhì)的濃度根據(jù)所需電磁參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。S23 :在半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠。其中，在半導(dǎo)體層上涂覆的光刻膠可以為正性光刻膠或者負(fù)性光刻膠。S24 以具有預(yù)設(shè)微結(jié)構(gòu)陣列的模板作為掩膜板對光刻膠進(jìn)行光刻。例如，以具有“工”字型陣列的模版作為掩膜板，對光刻膠進(jìn)行光刻，最終在光刻膠上形成“工”字型陣列的圖形。S25:采用濕法蝕刻的方法，在半導(dǎo)體層上蝕刻出光刻膠上光刻后形成的圖形。S26 :去除涂覆在半導(dǎo)體層上的光刻膠，獲得超材料。在具體的實施過程中，正性光刻膠可采用丙酮清洗，負(fù)性光刻膠用相應(yīng)的清洗液清洗。本實施例相對于實施例七，采用熱擴散技術(shù)在半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)，可獲得所需的超材料，可控性高。實施例三、參見圖2，是本專利技術(shù)實施三提供的一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法流程圖，該制備方法包括如下步驟S31 :在襯底上形成半導(dǎo)體層。具體的，在襯底上蒸鍍一層半導(dǎo)體；或者，在襯底上用粘合劑壓合一層半導(dǎo)體。其中，襯底為絕緣材料，可以由陶瓷、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料制得；半導(dǎo)體層可以為硅(Si)層、鍺(ge)層、或者砷化鎵(gaas)層等。S32 :根據(jù)預(yù)設(shè)的電磁參數(shù)，采用離子注入技術(shù)在半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)。具體的，為了使施主或受主雜質(zhì)原子能夠進(jìn)入到半導(dǎo)體晶體中去，需要將雜質(zhì)原子電離成離子，并用強電場加速、讓這些離子獲得很高的動能，然后再直接轟擊半導(dǎo)體晶體，從而注入到半導(dǎo)體晶體中。摻入雜質(zhì)后，會改變半導(dǎo)體的電磁參數(shù)，在本專利技術(shù)實施例中，摻入雜質(zhì)的濃度根據(jù)所需電磁參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。摻入雜質(zhì)后，會改變半導(dǎo)體的電磁參數(shù)，在本專利技術(shù)實施例中，摻入雜質(zhì)的濃度根據(jù)所需電磁參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。S33 :在半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠。其中，在半導(dǎo)體層上涂覆的光刻膠可以為正性光刻膠或者本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法，其特征在于，所述方法包括：在襯底上形成半導(dǎo)體層；根據(jù)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)，在所述半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)；在所述半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠；以具有預(yù)設(shè)微結(jié)構(gòu)陣列的模板作為掩膜板對所述光刻膠進(jìn)行光刻；將光刻膠上光刻后形成的圖形轉(zhuǎn)移到所述半導(dǎo)體層上；去除涂覆在所述半導(dǎo)體層上的光刻膠，獲得超材料。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于半導(dǎo)體的超材料制備方法，其特征在于，所述方法包括 在襯底上形成半導(dǎo)體層； 根據(jù)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)，在所述半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)； 在所述半導(dǎo)體層上涂覆一層光刻膠； 以具有預(yù)設(shè)微結(jié)構(gòu)陣列的模板作為掩膜板對所述光刻膠進(jìn)行光刻； 將光刻膠上光刻后形成的圖形轉(zhuǎn)移到所述半導(dǎo)體層上； 去除涂覆在所述半導(dǎo)體層上的光刻膠，獲得超材料。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在襯底上形成半導(dǎo)體層，具體包括 在襯底上蒸鍍一層半導(dǎo)體。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在襯底上形成半導(dǎo)體層，具體包括 在襯底上用粘合劑壓合一層半導(dǎo)體。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)，在具有微結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)，具體包括 根據(jù)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)，采用熱擴散技術(shù)在所述半導(dǎo)體層中摻入雜質(zhì)。5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，根據(jù)預(yù)設(shè)電磁參數(shù)，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉若鵬，趙治亞，
申請(專利權(quán))人：深圳光啟高等理工研究院，深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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