基于ECR低能电子诱导的纳米表面制造

研究目标

结合纳米表面制造技术的特点、发展趋势和我国纳米表面制造技术的发展现状，深入开展ECR（Electron Cyclotron Resonance电子回旋共振）等离子体中的电子/离子物理照射刻蚀与化学反应气体刻蚀表面研究。开发具有自主知识产权针对各种基材表面的纳米结构、几何形状，及纳米特性的先进ECR加工装备。

研究内容

1. 通过调节电子照射密度和动能，探索低能电子照射对石墨烯堆叠层数和嵌层密度的控制规律，阐明电子照射在亚纳米表面形成过程中的原子成键方式与自组键能力的诱导原理。

2. 利用ECR等离子中的离子与电子抽取技术进行离子刻蚀，电子抛光，以及电子/离子混合照射加工方法，阐明离子碰撞电子诱导下亚纳米表面形成过程中的原子层结构的形成原理，以及亚纳米表面形成后电子抛光对原子层结构的修正原理。获得低能电子/离子照射表面光顺化处理的精度极限。

3. 采用掩膜法在石墨烯嵌层碳纳米膜顶部和底部连接电极，通过掩模间距与碳纳米薄膜生长高度调控石墨烯嵌层的并联数量和层内尺寸， 结合电子结构与磁特性分析，阐明尺寸效应下石墨烯嵌层结构的磁阻特性增强机理。

预期成果

针对ECR纳米表面加工装置及方法，申请国家发明专利5项以上，申报省部级科学技术发明奖1项，在国际顶尖学术杂志（Adv. Mater., Nanotechnology等）发表研究成果，建成国际领先纳米表面制造3-5人研究团队。