RU2657174C1 - Способ изготовления радиоприёмного устройства - Google Patents
Способ изготовления радиоприёмного устройства Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657174C1 RU2657174C1 RU2017131325A RU2017131325A RU2657174C1 RU 2657174 C1 RU2657174 C1 RU 2657174C1 RU 2017131325 A RU2017131325 A RU 2017131325A RU 2017131325 A RU2017131325 A RU 2017131325A RU 2657174 C1 RU2657174 C1 RU 2657174C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- cathode
- substrate
- thickness
- radio
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 35
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 14
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001017 electron-beam sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/24—Constructional features of resonators of material which is not piezoelectric, electrostrictive, or magnetostrictive
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу изготовления радиоприемного устройства с применением углеродных нанотрубок. Технический результат заключается в повышении стабильности работы и срока службы радиоприемного устройства с применением углеродных нанотрубок. Способ изготовления радиоприемного устройства с углеродными нанотрубками включает формирование диэлектрического слоя 2 на поверхности подложки 1, формирование электрически развязанных между собой катода 3, анода 4, радиоэлектрода и управляющего электрода с контактными площадками и с расположением их торцов по сторонам прямоугольника, формирование области каталитического слоя 7 на поверхности катода 3, примыкающей к его торцу, покрытие защитным слоем 8 каталитического слоя 7, за исключением боковой грани, примыкающей к торцу катода 3, формирование углубления в диэлектрическом слое и подложке с примыканием торцов электродов к нему проекционной фотолитографией и реактивным ионным плазменным травлением, выращивание массива углеродных нанотрубок 9 путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы на боковой грани каталитического слоя 7, нанесенного на катод 3, обращенной к углублению, сращивание полученной структуры и герметизирующей пластины с помощью стеклянного припоя. 10 з.п. ф-лы, 11 ил.
Description
Изобретение относится к способу изготовления радиоприемного устройства с применением углеродных нанотрубок (УНТ). Изобретение может быть использовано для изготовления элементов и приборов радиоприемной аппаратуры.
В заявке на патент US 2010144296 (А1) «Carbon Nanotubes for Wireless Communication and Radio Transmission)) (МПК H04B 1/16, опубликовано 10.06.2010 г.) описано техническое решение изготовления демодулятора радиоприемного устройства с применением УНТ. Способ изготовления демодулятора включает, формирование на поверхности кремниевой подложки областей, содержащих катализатор для роста УНТ с помощью оптической фотолитографии, формирование УНТ параллельно поверхности подложки методом химического газофазного осаждения, и последующего формирования электродов Pd (20 нм) / Аu (80 нм) на расстоянии друг от друга 50 мкм. Недостатком данного технического решения является формирование УНТ параллельно поверхности подложки с фиксацией УНТ у вершины и основания с помощью электродов, что не позволяет сформировать радиоприемное устройство на основе механических колебаний УНТ.
В патенте США US 8717046 (В2) «Nanotube Resonator Devices)) (МПК G01R 27/04; Н03Н 9/24, опубликовано 06.05.2014 г.) описано радиоприемное устройство, состоящее из анода и катода, на поверхности которого зафиксирована одиночная углеродная нанотрубка. Способ изготовления радиоприемного устройства с применением углеродной нанотрубки включает фиксацию УНТ на катоде и размещении анода от него на достаточно близком расстоянии для протекания процесса автоэлектронной эмиссии из УНТ при подаче напряжения между катодом и анодом. Недостатком данного технического решения является необходимость размещения устройства в вакуумированном объеме для обеспечения условий протекания автоэлектронной эмиссии из УНТ, отсутствие управляющего электрода, наличие которого позволяет повысить стабильность тока автоэлектронной эмиссии без изменения напряжения между катодом и анодом.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков (прототипом) изобретения является техническое решение, описанное в патенте США на изобретение US 8022791 (В2) «Radio frequency device comprising a vibratile carbon nanotube and a vibratile tuning electrode» (МПК H03H 9/24; H03H 9/46; H04B 1/16, опубликовано 20.09.2011 г.). В изобретении описан способ формирования радиоприемного устройства с применением углеродной нанотрубки, включающий формирование на диэлектрической или полупроводниковой первой подложке катода, формирование области, содержащей катализатор для роста одиночной УНТ в заданном месте с помощью фотолитографии или иным способом, выращивание УНТ методом плазмо-химического осаждения из газовой фазы, формирование на диэлектрической или полупроводниковой второй подложке управляющего электрода и анода с осциллирующим электродом, размещение первой и второй подложек на третьей подложке лицевой стороной друг напротив друга, соблюдая соосность УНТ и осциллирующего электрода. Недостатками данного технического решения являются необходимость размещения первой и второй подложек лицевой стороной друг напротив друга, что приводит к усложнению процесса сборки устройства, из-за необходимости соблюдать соосность УНТ и осциллирующего электрода, использование внешнего вакуумного корпуса накладывает ограничения на миниатюризацию и усложняет процесс изготовления радиоприемного устройства, отсутствие в конструкции радиоэлектрода ограничивает использование материалов для создания вакуумного корпуса и делает затруднительным использование внешней антенны или источников сигнала.
Технической проблемой изобретения является разработка способа изготовления радиоприемного устройства с применением массива УНТ и обеспечением роста массива УНТ на торце катода параллельно подложке, с обеспечением формирования катода, анода, управляющего электрода и радиоэлектрода на одной подложке, в одной плоскости на фиксированном расстоянии друг от друга, с обеспечением формирования вакуумированного объема в рабочей области радиоприемного устройства.
Технический результат заключается в увеличении величины низкочастотного сигнала посредством увеличения автоэмиссионного тока за счет использования массива УНТ, в уменьшении рабочего напряжения из-за минимизации расстояния между катодом и анодом, в уменьшении габаритов радиоприемного устройства за счет формирования вакуумированного объема посредством сращивания герметизирующей пластины и подложки, в совокупности с повышением стабильности работы и срока службы радиоприемного устройства с применением углеродных нанотрубок.
Для достижения вышеуказанного технического результата способ изготовления радиоприемного устройства с углеродными нанотрубками включает формирование диэлектрического слоя на поверхности подложки, формирование электрически развязанных между собой катода, анода, радиоэлектрода и управляющего электрода с контактными площадками и с расположением их торцов по сторонам прямоугольника, формирование области каталитического слоя на поверхности катода, примыкающей к его торцу, покрытие защитным слоем каталитического слоя, за исключением боковой грани, примыкающей к торцу катода, формирование углубления в диэлектрическом слое и подложке с примыканием торцов электродов к нему проекционной фотолитографией и реактивным ионным плазменным травлением, выращивание массива углеродных нанотрубок путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы на боковой грани каталитического слоя, нанесенного на катод, обращенной к углублению, сращивание полученной структуры и герметизирующей пластины с помощью стеклянного припоя.
От прототипа способ изготовления радиоприемного устройства с углеродными нанотрубоками отличается тем, что для изготовления радиоприемного устройства используется одна подложка с диэлектрическим слоем, на поверхности подложки сформированы катод, анод, радиоэлектрод и управляющий электрод с контактными площадками и с расположением их торцов по сторонам прямоугольника, на поверхности катода, последовательно сформированы области каталитического и защитного слоев, примыкающей к его торцу таким образом, чтобы обеспечить рост УНТ с боковой грани каталитического слоя, в диэлектрическом слое и подложке сформировано углубление, массив УНТ выращен путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы на боковой грани каталитического слоя, обращенной к углублению, сращивание полученной структуры и герметизирующей пластины происходит с помощью стеклянного припоя.
Формирование катода, анода, радиоэлектрода и управляющего электрода с контактными площадками и с расположением их торцов по сторонам прямоугольника, на поверхности катода, последовательное формирование области каталитического и защитного слоев, примыкающей к его торцу таким образом, чтобы обеспечить рост УНТ только с боковой грани каталитического слоя, формирование углубления в диэлектрическом слое и подложке, выращивание массива УНТ путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы на боковой грани каталитического слоя, обращенной к углублению, сращивание полученной структуры и герметизирующей пластины с помощью стеклянного припоя обеспечивает размещение катода, анода с выращенным массивом УНТ, радиоэлектрода и управляющего электрода в одной плоскости. Таким образом, формируется радиоприемное устройство, с размещенным в вакуумированном объеме массивом УНТ, что обеспечивает увеличение величины низкочастотного сигнала, упрощает процесс изготовления с минимизацией габаритов устройства. Наличие в конструкции радиоэлектрода позволяет подключить внешнюю антенну для обеспечения приема слабого источника радиосигнала.
В частных случаях выполнения изобретения торцы противоположных друг к другу электродов расположены на расстоянии от 0,5 до 10 мкм.
В частных случаях выполнения изобретения катод, анод, радиоэлектрод и управляющий электрод могут быть выполнены, по меньшей мере, из одного слоя титана и/или молибдена, и/или золота, и/или платины, и/или алюминия, и/или меди, и/или хрома, и/или вольфрама толщинами от 0,2 до 3 мкм.
В частных случаях выполнения изобретения защитный слой может быть выполнен, по меньшей мере, из одного слоя титана и/или молибдена, и/или золота, и/или платины, и/или алюминия, и/или меди, и/или хрома, и/или вольфрама толщиной от 0,1 до 1 мкм.
В частных случаях выполнения изобретения каталитический слой может быть выполнен, по меньшей мере, из одного слоя железа, и/или кобальта, и/или никеля и/или их сплавов толщиной от 1 до 200 нм.
В частных случаях выполнения изобретения подложка состоит, по меньшей мере, из одного слоя кремния и/или оксида кремния, и/или ситалла, и/или стекла, и/или оксида алюминия толщиной от 0,1 до 1 мм.
В частных случаях выполнения изобретения углубление в подложке выполнено глубиной от 0,1 мкм до 20 мкм.
В частных случаях выполнения изобретения диэлектрический слой выполнен из оксида кремния, и/или оксида алюминия, и/или нитрида кремния толщиной от 50 нм до 3 мкм.
В частных случаях выполнения изобретения герметизирующая пластина выполнена из кремния и/или оксида кремния, и/или ситала, и/или стекла, и/или оксида алюминия толщиной от 0,1 мм до 1 мм.
В частных случаях выполнения изобретения стеклянный припой наносят методом печати толщиной от 50 до 300 мкм.
В частных случаях выполнения изобретения сращивание герметизирующей пластины и подложки происходит при температуре от 350 до 600°С и давлении не более в 1×10-3 Па.
Совокупность признаков, характеризующих изобретение, позволяет изготовить радиоприемное устройство с увеличенным значением коэффициента усиления низкочастотного сигнала, с повышенной надежностью функционирования и увеличенным сроком службы.
Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 - схематическое изображение среза подложки с сформированным диэлектрическим слоем;
на фиг. 2 - схематическое изображение подложки после формирования катода, анода, радиоэлектрода и управляющего электрода с контактными площадками, вид сверху;
на фиг. 3 - схематическое изображение среза подложки вдоль штриховой линии, изображенной на фиг. 2, после формирования катода, анода, радиоэлектрода и управляющего электрода с контактными площадками;
на фиг. 4 - схематическое изображение структуры после формирования области каталитического слоя на поверхности катода, вид сверху;
на фиг. 5 - схематическое изображение среза структуры вдоль штриховой линии, изображенной на фиг. 4, после формирования области каталитического слоя на поверхности катода;
на фиг. 6 - схематическое изображение структуры после формирования области защитного слоя над областью каталитического слоя на поверхности катода, вид сверху;
на фиг. 7 - схематическое изображение среза структуры вдоль штриховой линии, изображенной на фиг. 6, после формирования области защитного слоя над областью каталитического слоя на поверхности катода;
на фиг. 8 - схематическое изображение среза структуры после формирования углубления в диэлектрическом слое и подложке;
на фиг. 9 - схематическое изображение структуры с выращенным массивом УНТ на боковой грани каталитического слоя, обращенной к углублению, вид сверху;
на фиг. 10 - схематическое изображение среза структуры вдоль штриховой линии, изображенной на фиг. 9, с выращенным массивом УНТ на боковой грани каталитического слоя, обращенной к углублению;
на фиг. 11 - схематическое изображение среза структуры после сращивания полученной структуры и герметизирующей пластины с помощью стеклянного припоя.
Способ изготовления радиоприемного устройства с углеродными нанотрубоками, включает следующие операции: формирование на поверхности подложки 1 диэлектрического слоя 2 (фиг. 1), формирование электрически развязанных между собой катода 3, анода 4, радиоэлектрода 5 и управляющего электрода 6 с контактными площадками и с расположением их торцов по сторонам прямоугольника (фиг. 2 и фиг. 3), формирование области каталитического слоя 7 на поверхности катода 3 (фиг. 4 и фиг. 5), примыкающей к его торцу, покрытие защитным слоем 8 каталитического слоя 7, за исключением боковой грани, примыкающей к торцу катода 3 (фиг. 6 и фиг. 7), формирование углубления в диэлектрическом слое 2 и подложке 1 с примыканием торцов электродов к нему проекционной фотолитографией и реактивным ионным плазменным травлением (фиг. 8), выращивание массива углеродных нанотрубок 9 путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы на боковой грани каталитического слоя 7, нанесенного на катод 3, обращенной к углублению (фиг. 9 и фиг. 10), сращивание полученной структуры и герметизирующей пластины 10 с помощью стеклянного припоя 11 (фиг. 11).
Подложка 1 состоит, по меньшей мере, из одного слоя кремния и/или оксида кремния, и/или ситалла, и/или стекла, и/или оксида алюминия толщиной от 0,1 до 1 мм. Диэлектрический слой 2 выполнен из оксида кремния, и/или оксида алюминия, и/или нитрида кремния толщиной от 50 нм до 3 мкм.
Катод 3, анод 4, радиоэлектрод 5 и управляющий электрод 6 могут быть выполнены, по меньшей мере, из одного слоя титана и/или молибдена, и/или золота, и/или платины, и/или алюминия, и/или меди, и/или хрома, и/или вольфрама толщинами от 0,2 до 3 мкм. Торцы противоположных друг к другу электродов расположены на расстоянии от 0,5 до 10 мкм. Каталитический слой 7 может быть выполнен, по меньшей мере, из одного слоя железа, и/или кобальта, и/или никеля и/или их сплавов толщиной от 1 до 200 нм. Защитный слой 8 может быть выполнен, по меньшей мере, из одного слоя титана и/или молибдена, и/или золота, и/или платины, и/или алюминия, и/или меди, и/или хрома, и/или вольфрама толщиной от 0,1 до 1 мкм. Углубление в подложке 1 выполнено глубиной от 0,1 мкм до 20 мкм.
Герметизирующая пластина 10 выполнена из кремния и/или оксида кремния, и/или ситала, и/или стекла, и/или оксида алюминия толщиной от 0,1 мм до 1 мм. Стеклянный припой 11 наносят методом печати толщиной от 50 до 300 мкм. Сращивание герметизирующей пластины 10 и подложки 1 происходит при температуре от 350 до 600°С и давлении не более в 1×10-3 Па
Формирование массива углеродных нанотрубок 9 путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы может быть реализовано методикой, описанной в патенте RU 2504746.
Пример
Для изготовления радиоприемного устройства с углеродными нанотрубками на поверхности кремниевой подложки толщиной 500 мкм формируется диэлектрический слой SiO2 толщиной 2 мкм методом термического окисления кремния; катод, анод, радиоэлектрод и управляющий электрод с контактными площадками формируются посредством магнетронного напыления слоя алюминия толщиной 2 мкм, проведения проекционной фотолитографии и реактивно-ионного плазменного травления слоя алюминия; формирование области каталитического слоя на поверхности катода электронно-лучевым напылением слоя никеля толщиной 20 нм и проведением проекционной фотолитографии и реактивного ионного плазменного травления никеля; покрытие защитным слоем каталитического слоя посредством магнетронного напыления слоя алюминия толщиной 0,5 мкм, проведения проекционной фотолитографии и реактивного ионного плазменного травления алюминия; формирование углубления в диэлектрическом слое оксида кремния и подложке суммарной глубиной 3 мкм проекционной фотолитографией и реактивным ионным плазменным травлением; выращивание массива углеродных нанотрубок путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы на боковой грани каталитического слоя. Для этого структура размещалась на держателе в загрузочной камере, производилась откачка загрузочной камеры, затем с помощью загрузочного устройства образцы были введены в реактор и помещены на поверхность рабочего стола, нагретого до температуры 500°С. Давление в реакторе было доведено до 5×10-3 Па. После чего в реакторе обеспечивали проток аргона со скоростью подачи 350 см3/мин, аммиака 100 см3/мин и ацетилена 50 см3/мин при давлении 1000 Па и была произведена генерация высокочастотной плазмы с подачей электромагнитного излучения мощностью 30 Вт от генератора. По окончании процесса синтеза УНТ прекращена подача электромагнитного излучения, аргона, аммиака и ацетилена, произведено уменьшение давления до 5×10-3 Па и извлечен образец.
Сращивание полученной структуры и герметизирующей пластины из кремния толщиной 200 мкм производилось посредством нанесения стеклянного припоя методом печати толщиной 200 мкм на поверхность подложки, размещения структуры и герметизирующей пластины в вакуумной камере установки для сращивания, получении давления 9×10-4 Па в рабочей области вакуумной камеры, нагрева образцов до 500°С, совмещения подложки и герметизирующей пластины, термической обработки структуры в течение 15 мин при заданной температуре, охлаждения до комнатной температуры и извлечения сформированного образца радиоприемного устройства.
Claims (11)
1. Способ изготовления радиоприемного устройства с углеродными нанотрубками, включающий: формирование диэлектрического слоя на поверхности подложки, формирование электрически развязанных между собой катода, анода, радиоэлектрода и управляющего электрода с контактными площадками и с расположением их торцов по сторонам прямоугольника, формирование области каталитического слоя на поверхности катода, примыкающей к его торцу, покрытие защитным слоем каталитического слоя, за исключением боковой грани, примыкающей к торцу катода, формирование углубления в диэлектрическом слое и подложке с примыканием торцов электродов к нему проекционной фотолитографией и реактивным ионным плазменным травлением, выращивание массива углеродных нанотрубок путем плазмо-химического осаждения из газовой фазы на боковой грани каталитического слоя, нанесенного на катод, обращенной к углублению, сращивание полученной структуры и герметизирующей пластины с помощью стеклянного припоя.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что торцы противоположных друг к другу электродов расположены на расстоянии от 0,5 до 10 мкм.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что катод, анод, радиоэлектрод и управляющий электрод могут быть выполнены, по меньшей мере, из одного слоя титана и/или молибдена, и/или золота, и/или платины, и/или алюминия, и/или меди, и/или хрома, и/или вольфрама толщинами от 0,2 до 3 мкм.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что защитный слой может быть выполнен, по меньшей мере, из одного слоя титана и/или молибдена, и/или золота, и/или платины, и/или алюминия, и/или меди, и/или хрома, и/или вольфрама толщиной от 0,1 до 1 мкм.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каталитический слой может быть выполнен, по меньшей мере, из одного слоя железа, и/или кобальта, и/или никеля, и/или их сплавов толщиной от 1 до 200 нм.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подложка состоит, по меньшей мере, из одного слоя кремния и/или оксида кремния, и/или ситалла, и/или стекла, и/или оксида алюминия толщиной от 0,1 до 1 мм.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что углубление в подложке выполнено глубиной от 0,1 мкм до 20 мкм.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диэлектрический слой выполнен из оксида кремния, и/или оксида алюминия, и/или нитрида кремния толщиной от 50 нм до 3 мкм.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующая пластина выполнена из кремния и/или оксида кремния, и/или ситалла, и/или стекла, и/или оксида алюминия толщиной от 0,1 мм до 1 мм.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стеклянный припой наносят методом печати толщиной от 50 до 300 мкм.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сращивание герметизирующей пластины и подложки происходит при температуре от 350 до 600°С и давлении не более в 1×10-3 Па.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131325A RU2657174C1 (ru) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | Способ изготовления радиоприёмного устройства |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131325A RU2657174C1 (ru) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | Способ изготовления радиоприёмного устройства |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657174C1 true RU2657174C1 (ru) | 2018-06-08 |
Family
ID=62560421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131325A RU2657174C1 (ru) | 2017-09-06 | 2017-09-06 | Способ изготовления радиоприёмного устройства |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657174C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110581276A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 界面保护结构及其制备方法以及具有该界面保护结构的电池 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7359694B2 (en) * | 2004-12-16 | 2008-04-15 | Northrop Grumman Corporation | Carbon nanotube devices and method of fabricating the same |
| US20090212884A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Nokia Corporation | Nanotube device |
| US20100271003A1 (en) * | 2007-10-11 | 2010-10-28 | The Regents Of The University Of California | Nanotube Resonator Devices |
| RU2425795C2 (ru) * | 2009-08-31 | 2011-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Наноматериалы" | Установка для получения водорода и углеродных наноматериалов и структур из углеводородного газа, включая попутный нефтяной газ |
-
2017
- 2017-09-06 RU RU2017131325A patent/RU2657174C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7359694B2 (en) * | 2004-12-16 | 2008-04-15 | Northrop Grumman Corporation | Carbon nanotube devices and method of fabricating the same |
| US20100271003A1 (en) * | 2007-10-11 | 2010-10-28 | The Regents Of The University Of California | Nanotube Resonator Devices |
| US20090212884A1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-08-27 | Nokia Corporation | Nanotube device |
| RU2425795C2 (ru) * | 2009-08-31 | 2011-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Наноматериалы" | Установка для получения водорода и углеродных наноматериалов и структур из углеводородного газа, включая попутный нефтяной газ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110581276A (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-17 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 界面保护结构及其制备方法以及具有该界面保护结构的电池 |
| CN110581276B (zh) * | 2018-06-11 | 2022-01-04 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 界面保护结构及其制备方法以及具有该界面保护结构的电池 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4402860B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4695697B2 (ja) | プラズマ装置 | |
| JP4176838B2 (ja) | ダイヤモンド面形成方法 | |
| US5552613A (en) | Electron device | |
| AU5771901A (en) | Microwave vacuum tube device employing grid-modulated cold cathode source having nanotube emitters | |
| CA1085907A (en) | Thermionic electron source with bonded control grid | |
| JP2006265079A (ja) | プラズマ化学気相堆積装置及びカーボンナノチューブの製造方法 | |
| RU2657174C1 (ru) | Способ изготовления радиоприёмного устройства | |
| US20060001360A1 (en) | Cold-cathode electron source, microwave tube using it, and production method thereof | |
| US6008502A (en) | Diamond electron emitting device having an insulative electron supply layer | |
| RU2391738C2 (ru) | Структура и способ изготовления полевых эмиссионных элементов с углеродными нанотрубками, используемыми в качестве катодов | |
| US5801486A (en) | High frequency field emission device | |
| KR19990073592A (ko) | 리프트-오프 공정을 이용한 탄소나노튜브 에프이디의 제작. | |
| EP2783383B1 (en) | Electron-emitting cold cathode device | |
| JP3372751B2 (ja) | 電界電子放出素子およびその作製方法 | |
| JP2008243827A (ja) | プラズマ処理方法 | |
| JP5067749B2 (ja) | マイクロ波プラズマ処理装置 | |
| WO1998045868A1 (fr) | Dispositif emetteur d'electrons et procede de fabrication associe | |
| KR102528990B1 (ko) | 다이아몬드 기판, 다이아몬드 커버, 다이아몬드 플레이트 및 반도체 패키지의 제조 공정, 및 이를 이용하여 제조된 반도체 패키지 | |
| CN109545637B (zh) | 一种冷阴极及其制备方法 | |
| JP2633849B2 (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JP4312331B2 (ja) | 電子放出装置 | |
| JP2008091541A (ja) | テラヘルツ波放射装置およびその製造方法 | |
| JP3455438B2 (ja) | 真空マイクロ素子及びその製造方法 | |
| CN105185673B (zh) | 一种光致电子发射源及其制造方法、电子发射装置 |