專利名稱：一種納米半導體器件生物加工方法
技術領域：
本發明屬于半導體器件技術領域，涉及一種納米半導體器件的加工方法。
背景技術：
被稱為萬能半導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特的特性。而納米材料，從二維的納米薄膜，到零維量子點、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之高，因此表面效應成為了納米材料主體性能的嚴重影響因素。在相同的材質組成條件下，顯然材料尖端的 微粒單元更容易剝落，同時遷移率更高。金屬氧化物半導體納米材料的金屬離子存在很強的正電性，容易被負電性強的單元所吸引。對于納米微陣列單元的器件而言，想進行精密再加工，存在一定的困難。現有的報道中，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溫和的手段實現納米半導體器件的精密加工。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的上述不足，提供一種以相對溫和的手段即可實現納米半導體器件的精密加工的方法。本發明的技術方案如下一種納米半導體器件生物加工方法，包括下列步驟(I)制作生物蛋白質溶液，并將其置于特定溫度環境下；(2)將納米半導體器件置于此生物蛋白質溶液里，在不同的靜置時間段取出，利用拉曼光譜進行分析，將分析結果中的包括生物蛋白質溶液的種類及其濃度、元器件種類和靜置時間在內的幾個因素整理成參考數據庫；(3)將在各種不同條件下加工后的納米半導體器件和原始器件的某些物理性能進行比對，并增容數據庫；(4)在設計具有某種特性指標的納米半導體器件時，參考數據庫，選取符合特征指標的加工條件，實現納米半導體器件生物加工。本發明的基于生物技術的納米半導體器件生物加工方法可為科學家們探索微觀世界提供新的實驗手段，應用范圍也相當廣泛。會使得金屬氧化物在內的各種半導體納米元器件的加工進入另一個嶄新的層面。同時加工技術變得更加便捷，更加易于操作。同時實現真正意義上的芯片級精細加工，并商業化。
具體實施例方式
下面對本發明的技術方案進行說明。研究異物器件植入生物系統后的生物兼容性問題的研究尚有報道，但是此研究中均以生物體系統為目標物，以植入的功能器件為攻擊物考慮。在本發明中，希望改變傳統思路，將目標物和攻擊物換位思考。即將功能器件作為目標物，將生物系統作為攻擊物。這時候，可以考慮利用生物系統的特定官能團電負性進行溫和方式的基于生物技術的功能元器件的再加工。希望借助的機理是當納米半導體器件與生物系統完全接觸的時候，尖端處和表面處的微粒容易脫離本體，而在生物體官能團電負性將會起到物理層面的靜電吸引作用或者化學層面的配位絡合作用。從而，實現生物技術對納米功能元器件的溫和再加工。本發明的技術方案為將生物系統(比如人血白蛋白等生物蛋白質，且不僅僅限于蛋白質系統)放置于最適宜的溫度環境下(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的環境下)將納米半導體功能器件放于此生物系統中靜置一段時間(5 180min)，取出后利用拉曼光譜進行分析。將分析結果中的幾個因素(生物系統種類及其濃度、元器件種類、反應時間)整理成參考數據庫。將加工后的器件和原始器件的某些物理性能進行比對，并增容數據庫。待設計樣品未來使用中某一特性指標的時候，可以選擇不同的生物系統進行加工，實現納米半導體器件生物加工技術的完善。 下面介紹一種實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，溫度調節為37°C的環境。將ZnO —維陣列納米半導體功能器件放于此生物系統中靜置一段時間(5 180min)，取出后利用拉曼光譜進行分析。可以看出ZnO特征的拉曼光譜譜圖信息發生了連續變化，同時可以看到隨著反應時間，會達到一定的程度后，ZnO拉曼光譜不再變化，即是實現了器件性能改造的最極限尺度。將分析結果中的蛋白溶液濃度、元器件種類、反應時間整理成參考數據庫。將加工后ZnO的器件和原始ZnO器件的某些物理性能進行比對，并增容數據庫。待設計樣品未來使用中某一特性指標的時候，可以選擇不同的生物系統進行加工，實現納米半導體器件生物加工技術的完善。
權利要求
1.一種納米半導體器件生物加工方法，包括下列步驟 (1)制作生物蛋白質溶液，并將其置于特定溫度環境下； (2)將納米半導體器件置于此生物蛋白質溶液里，在不同的靜置時間段取出，利用拉曼光譜進行分析，將分析結果中的包括生物蛋白質溶液的種類及其濃度、元器件種類和靜置時間在內的幾個因素整理成參考數據庫； (3)將在各種不同條件下加工后的納米半導體器件和原始器件的某些物理性能進行比對，并增容數據庫； (4)在設計具有某種特性指標的納米半導體器件時，參考數據庫，選取符合特征指標的加工條件，實現納米半導體器件生物加工。
全文摘要
本發明屬于半導體器件技術領域，涉及一種納米半導體器件生物加工方法，包括(1)制作生物蛋白質溶液，并將其置于特定溫度環境下；(2)將納米半導體器件置于此生物蛋白質溶液里，在不同的靜置時間段取出，利用拉曼光譜進行分析，將分析結果中的包括生物蛋白質溶液的種類及其濃度、元器件種類和靜置時間在內的幾個因素整理成參考數據庫；(3)將在各種不同條件下加工后的納米半導體器件和原始器件的某些物理性能進行比對，并增容數據庫；(4)在設計具有某種特性指標的納米半導體器件時，參考數據庫，選取符合特征指標的加工條件，實現納米半導體器件生物加工。本發明能夠以以相對溫和的手段即可實現納米半導體器件的精密加工。
文檔編號B82Y40/00GK102815668SQ20121032849
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者鄒強, 秦月辰, 劉文濤, 朱哲, 傅星, 馬建國, 薛濤, 王慧, 帕提曼·托乎提 申請人:天津大學