單晶奈米金屬線(Ａu、Ag、Cu)製備及其性質與應用之研究

Abstract

奈米材料(nanomaterials)科技應用於光.(electro-optics)、生物工 程(bioengineering)、微電子元件(micro-electronic component)或是半 導體科技上均有良好的發展潛力，尤其是應用在半導體奈米製程，然而對 奈米金屬導線之基本電性，目前尚無實驗數據可供理論設計模擬用。此外 由於半導體元件尺寸愈來愈小，其抗電致遷移性(electron migration resistance)更顯重要，但奈米金屬導線之抗電致遷移性亦少有人研究。 近年來文獻中多提及奈米金屬線製造技術，其中大部分以半導體技術 為製程，製程中要求高真空度，昂貴的設備，或以鋁陽極氧化膜(Anodic Aluminum Oxide, AAO)為模板由電鍍製成，但製作時間甚長，且不易控制 純度亦不易得到單晶。過去幾年本實驗室利用鋁陽極氧化膜為模板，利用 鑄造法將金屬液壓入其中，製作出多種單晶奈米金屬線，方法便宜製作時 間短。 本研究計劃第一年擬改良本實驗室研發之專利技術–奈米鑄造法 (nanocasting)製作單晶奈米金屬線(目前僅能製作低熔點合金)，使其能製 作高熔點(Au、Ag、Cu)之單晶金屬線，並量測其電性。第二年擬利用所製 作出之奈米金屬線具透明、高導電性及高長寬比(aspect ratio)，加入水 溶性高分子中，來研發新的透明導電薄膜。第三年擬利用所製作出之奈米 金屬線探討其抗電致遷移性，以利半導體奈米製程設計。