微光电子的重要技术-近场扫描光学显微技术

　　近场扫描光学显微技术(near一fieldseanningoptiealmieroseopy，NSOM)是由美国AT衣TBen实验室从九十年代开发，用于在数微米面积内工作的一种新型光学观察技术。在此之前，光学观察的最终分辨率受所用光波波长的限制，而NSOM方法则可用于照明一个面积小于光斑衍射限的面积。图1表示输出激光的探头的端面离开被测样品表面极近(约snm)使光斑面积不致于扩大，探头端输出激光的针孔直径小于光波的波长。透过或反射的光由采集光学系统收集。探针在样品表面上的扫描，从此获得一个比探针一次照明的区域面积大得多的图像。这样新型的光学观测技术已成为微光电子学研究与器件制作中的重要技术。

　　探浏单个分子

　　虽然NSOM探头针孔直径为100nm，而单个分子仅Inm，但在测定探针孔周围电场后，不仅可探测到单个分子的位置，而且通过其图像对比还可探测分子的取向。这对科学研究有重要应用，例如研究某些化学反应过程。又如可用于观测将一个染料的分子加至一个蛋白质分子，可观测到染料分子如何转向，蛋白质分子由于化学反应而变形。能观测到反应过程中间的变化而不仅看到反应结果，无疑是十分有价值的。

　　显微光谱技米

　　采用NSOM时所需用的样品量比常规的光谱分析所用样品量大大减少，而且由拉曼散射和背景荧光引起的噪声也可降低100%。开始时需在低温下操作，最近Ben实验室已成功地在室温下进行。

　　微光电子器件制造

　　NSOM除了用于纳米级的成像外，在1994年中已发展为用于加工微米和纳米级结构的微光电子器件。举例来说，在制造发光二极管时，将GaAs或其它l一V族材料做在硅衬底上，可以将其周边电路集成于同一基片，但在制造上十分困难，或成本高昂。最近美国加州Berkley大学开发了在硅衬片上制造GaAs，可以将大规模GaAs列阵及其周边电路集成于同一片上，他们先在GaAs基片上制造截顶棱锥体(金字塔形状)的GaAs作为发光二极管的发射体，棱锥体底面积为1x10，锥体高10，在其截顶面上金属化后，将其附在一个蜡体上，然后把其余GaAs衬片腐蚀掉后，再将棱锥体底部金属化。另外在硅衬片上制造与棱锥体形状大小匹配的凹孔，将附在蜡体上的棱锥体放在酒精中溶去蜡，并使其在已形成凹孔的硅衬片上飘浮，GaAs截顶锥体将落在硅衬片的凹孔中(参阅图2)，此时如将硅片倒置或摇晃，GaAs体也不会从孔中脱出。

　　此外，该大学还用NSOM技术，在衬底上生长、腐蚀等方法制造了与衬底垂直的衍射光学元件、平面镜、挂钩和支架等。还用此法制造了微形光具座，将从一根光纤中输出的激光予以准直。