專利名稱：一種納米半導(dǎo)體器件生物加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種納米半導(dǎo)體器件的加工方法。
背景技術(shù)：
被稱為萬能半導(dǎo)體材料的金屬氧化物材料，因其特殊的材料特性在最近十年間備受關(guān)注，由金屬氧化物納米材料制備的器件也越來越展示出其獨(dú)特的特性。而納米材料，從二維的納米薄膜，到零維量子點(diǎn)、一維量子線，納米材料微單元表面間斷處裸露出的微元原子、分子越來越多。相比宏觀材料而言，納米材料的表面原子占有率相當(dāng)之高，因此表面效應(yīng)成為了納米材料主體性能的嚴(yán)重影響因素。在相同的材質(zhì)組成條件下，顯然材料尖端的 微粒單元更容易剝落，同時(shí)遷移率更高。金屬氧化物半導(dǎo)體納米材料的金屬離子存在很強(qiáng)的正電性，容易被負(fù)電性強(qiáng)的單元所吸引。對(duì)于納米微陣列單元的器件而言，想進(jìn)行精密再加工，存在一定的困難?，F(xiàn)有的報(bào)道中，大部分為激光刻蝕、等離子轟擊等方法途徑。是否可以找到一種相對(duì)溫和的手段實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件的精密加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種以相對(duì)溫和的手段即可實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件的精密加工的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種納米半導(dǎo)體器件生物加工方法，包括下列步驟(I)制作生物蛋白質(zhì)溶液，并將其置于特定溫度環(huán)境下；(2)將納米半導(dǎo)體器件置于此生物蛋白質(zhì)溶液里，在不同的靜置時(shí)間段取出，利用拉曼光譜進(jìn)行分析，將分析結(jié)果中的包括生物蛋白質(zhì)溶液的種類及其濃度、元器件種類和靜置時(shí)間在內(nèi)的幾個(gè)因素整理成參考數(shù)據(jù)庫；(3)將在各種不同條件下加工后的納米半導(dǎo)體器件和原始器件的某些物理性能進(jìn)行比對(duì)，并增容數(shù)據(jù)庫；(4)在設(shè)計(jì)具有某種特性指標(biāo)的納米半導(dǎo)體器件時(shí)，參考數(shù)據(jù)庫，選取符合特征指標(biāo)的加工條件，實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件生物加工。本發(fā)明的基于生物技術(shù)的納米半導(dǎo)體器件生物加工方法可為科學(xué)家們探索微觀世界提供新的實(shí)驗(yàn)手段，應(yīng)用范圍也相當(dāng)廣泛。會(huì)使得金屬氧化物在內(nèi)的各種半導(dǎo)體納米元器件的加工進(jìn)入另一個(gè)嶄新的層面。同時(shí)加工技術(shù)變得更加便捷，更加易于操作。同時(shí)實(shí)現(xiàn)真正意義上的芯片級(jí)精細(xì)加工，并商業(yè)化。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說明。研究異物器件植入生物系統(tǒng)后的生物兼容性問題的研究尚有報(bào)道，但是此研究中均以生物體系統(tǒng)為目標(biāo)物，以植入的功能器件為攻擊物考慮。在本發(fā)明中，希望改變傳統(tǒng)思路，將目標(biāo)物和攻擊物換位思考。即將功能器件作為目標(biāo)物，將生物系統(tǒng)作為攻擊物。這時(shí)候，可以考慮利用生物系統(tǒng)的特定官能團(tuán)電負(fù)性進(jìn)行溫和方式的基于生物技術(shù)的功能元器件的再加工。希望借助的機(jī)理是當(dāng)納米半導(dǎo)體器件與生物系統(tǒng)完全接觸的時(shí)候，尖端處和表面處的微粒容易脫離本體，而在生物體官能團(tuán)電負(fù)性將會(huì)起到物理層面的靜電吸引作用或者化學(xué)層面的配位絡(luò)合作用。從而，實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)對(duì)納米功能元器件的溫和再加工。本發(fā)明的技術(shù)方案為將生物系統(tǒng)(比如人血白蛋白等生物蛋白質(zhì)，且不僅僅限于蛋白質(zhì)系統(tǒng))放置于最適宜的溫度環(huán)境下(如人血白蛋白干粉存放在接近o°c中，而溶液要存于近于人體37°C的環(huán)境下)將納米半導(dǎo)體功能器件放于此生物系統(tǒng)中靜置一段時(shí)間(5 180min)，取出后利用拉曼光譜進(jìn)行分析。將分析結(jié)果中的幾個(gè)因素(生物系統(tǒng)種類及其濃度、元器件種類、反應(yīng)時(shí)間)整理成參考數(shù)據(jù)庫。將加工后的器件和原始器件的某些物理性能進(jìn)行比對(duì)，并增容數(shù)據(jù)庫。待設(shè)計(jì)樣品未來使用中某一特性指標(biāo)的時(shí)候，可以選擇不同的生物系統(tǒng)進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件生物加工技術(shù)的完善。 下面介紹一種實(shí)施例將人血白蛋白溶于蒸餾水，配置成一定濃度的白蛋白水溶液，而溶液要存于恒溫恒濕箱中，溫度調(diào)節(jié)為37°C的環(huán)境。將ZnO —維陣列納米半導(dǎo)體功能器件放于此生物系統(tǒng)中靜置一段時(shí)間(5 180min)，取出后利用拉曼光譜進(jìn)行分析?？梢钥闯鯶nO特征的拉曼光譜譜圖信息發(fā)生了連續(xù)變化，同時(shí)可以看到隨著反應(yīng)時(shí)間，會(huì)達(dá)到一定的程度后，ZnO拉曼光譜不再變化，即是實(shí)現(xiàn)了器件性能改造的最極限尺度。將分析結(jié)果中的蛋白溶液濃度、元器件種類、反應(yīng)時(shí)間整理成參考數(shù)據(jù)庫。將加工后ZnO的器件和原始ZnO器件的某些物理性能進(jìn)行比對(duì)，并增容數(shù)據(jù)庫。待設(shè)計(jì)樣品未來使用中某一特性指標(biāo)的時(shí)候，可以選擇不同的生物系統(tǒng)進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件生物加工技術(shù)的完善。
權(quán)利要求
1.一種納米半導(dǎo)體器件生物加工方法，包括下列步驟 (1)制作生物蛋白質(zhì)溶液，并將其置于特定溫度環(huán)境下； (2)將納米半導(dǎo)體器件置于此生物蛋白質(zhì)溶液里，在不同的靜置時(shí)間段取出，利用拉曼光譜進(jìn)行分析，將分析結(jié)果中的包括生物蛋白質(zhì)溶液的種類及其濃度、元器件種類和靜置時(shí)間在內(nèi)的幾個(gè)因素整理成參考數(shù)據(jù)庫； (3)將在各種不同條件下加工后的納米半導(dǎo)體器件和原始器件的某些物理性能進(jìn)行比對(duì)，并增容數(shù)據(jù)庫； (4)在設(shè)計(jì)具有某種特性指標(biāo)的納米半導(dǎo)體器件時(shí)，參考數(shù)據(jù)庫，選取符合特征指標(biāo)的加工條件，實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件生物加工。
全文摘要
本發(fā)明屬于半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種納米半導(dǎo)體器件生物加工方法，包括(1)制作生物蛋白質(zhì)溶液，并將其置于特定溫度環(huán)境下；(2)將納米半導(dǎo)體器件置于此生物蛋白質(zhì)溶液里，在不同的靜置時(shí)間段取出，利用拉曼光譜進(jìn)行分析，將分析結(jié)果中的包括生物蛋白質(zhì)溶液的種類及其濃度、元器件種類和靜置時(shí)間在內(nèi)的幾個(gè)因素整理成參考數(shù)據(jù)庫；(3)將在各種不同條件下加工后的納米半導(dǎo)體器件和原始器件的某些物理性能進(jìn)行比對(duì)，并增容數(shù)據(jù)庫；(4)在設(shè)計(jì)具有某種特性指標(biāo)的納米半導(dǎo)體器件時(shí)，參考數(shù)據(jù)庫，選取符合特征指標(biāo)的加工條件，實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件生物加工。本發(fā)明能夠以以相對(duì)溫和的手段即可實(shí)現(xiàn)納米半導(dǎo)體器件的精密加工。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK102815668SQ20121032849
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者鄒強(qiáng), 秦月辰, 劉文濤, 朱哲, 傅星, 馬建國, 薛濤, 王慧, 帕提曼·托乎提 申請(qǐng)人:天津大學(xué)