电磁场双重诱导下纳米多孔超低k薄膜的制备与物性研究

本申请课题以获得应用在超大规模集成电路中的高性能、低成本纳米多孔超低介电常数(k)材料为研究目标，基于电磁场的定向作用原理，系统研究电磁场诱导模板法制备的纳米多孔材料中微结构、力学和电学性质与外加电磁场的相互关系。研究内容主要包括：1）外加直流电场和旋转磁场双重调控下，研究分子模板在溶胶-凝胶过程中的自组装行为，探索电磁场对分子模板的不均匀作用机理及分子链的断裂重组规律；2）研究分子模板的重组和取向极化对形成层状有序孔洞的调控机理，建立起硅基有序纳米多孔薄膜的生长模型和成膜机制；3）通过结构理论设计和实验摸索，探索纳米多孔超低k材料制备的关键工艺技术，调整、优化相应的材料制备关键技术、制备出低成本、高性能的超低k材料。通过本项目的实施，将深化理解和掌握外加电磁场条件下，运用模板法制备纳米多孔超低k材料的作用规律和关键工艺，为该类材料在超大规模集成电路中的实际应用奠定科学基础。

课题研究内容主要包括电磁场调控下分子模板的自组装行为、分子模板的重组和取向极化对层状孔洞结构的影响和结构理论设计探索纳米多孔超低k材料的制备。三年来，经过课题组成员的不懈努力，在外加直流电场调控聚氧乙烯十二醚、十六烷基三甲基溴化铵、嵌段共聚物等高分子模板、溶胶凝胶制备的SiO2和WO3纳米材料以及探索成膜机制等方面开展了较为系统的工作，取得了若干进展。三年来共发表论文11篇，其中SCI收录7篇，EI收录2篇。三年来共毕业硕士研究生2人，培养在读硕士研究生3人，在读本科生10人，基本完成了本课题规定的研究任务。