基于成像技术的无电沉积过程中多金属纳米结构本质和功能

采用已经合成制备并筛选出的几种具有应用价值的浅电子陷阱掺杂剂，制备感光性能卓越的卤化银乳剂。采用经典和量子力学的原子价模拟方法计算浅电子陷阱掺杂剂在卤化银晶体中的能级和结合能，从理论上研究浅电子陷阱中心对卤化银晶体中的电子和空穴的作用本质。利用近场原子力显微镜技术原位观察铜无电沉积过程中复合多金属影像的初始成核和生长阶段的形貌，研究掺杂的浅电子陷阱中心离子在还原过程中对复合多金属纳米结构的贡献和影响。采用扩展X射线吸收精细结构谱，X射线光电子能谱，俄歇电子能谱和正电子湮灭等技术，研究在铜无电沉积过程中复合多金属纳米团簇的结构组成和化学形态，阐明复合多金属纳米结构作为催化种子层的本质和作用机理，为无电沉积方法的推广应用奠定理论和实验基础。开展利用纳米多孔碳酸膜控制的无电沉积方法制造集成电路的应用基础可行性研究。可以预见该项研究的推广应用必将给未来的纳米电子制造业带来积极推动作用。

采用优化筛选出的具有应用价值的浅电子陷阱掺杂剂，制备了感光性能优良的卤化银乳剂，确立了卤化银乳剂在不同种类硅质底基上的最佳涂布方法和条件；研究了硅质底基材料表面活化对无电沉积过程的影响，实现了掺杂的卤化银乳剂和纳米多孔碳酸膜之间的整体粘接。采用量子化学模拟方法探讨了浅电子陷阱掺杂剂对卤化银晶体中的电子和空穴的影响，从理论上研究了浅电子陷阱掺杂剂在卤化银中的作用本质；采用原子力显微镜、近场原子力显微镜和俄歇电子能谱探明了纳米多孔碳酸膜控制生长的纳米多金属复合线形貌，研究了铜无电沉积过程中催化种子层的初始成核和生长阶段的形态结构和浅电子陷阱的中心离子对催化种子层－纳米复合多金属团簇的贡献；采用扩展X射线吸收精细结构谱、X射线光电子能谱、俄歇电子能谱和正电子湮灭等技术，研究了在铜无电沉积过程中复合多金属纳米团簇的结构组成和化学形态，阐明了复合多金属纳米结构作为催化种子层的本质和作用机理。通过开展利用纳米多孔碳酸膜控制的无电沉积方法制造集成电路的应用基础可行性研究，为利用基于成像技术的铜无电定向沉积方法制作集成电路的应用可行性积累了关键技术参数和指标。该项目研究的推广应用有望给未来的纳米电子制造业带来积极推动作用。本项目已发表相关论文16篇（均注明由该项基金资助），其中SCI收录8篇；EI收录2篇；培养研究生3名。