纳米压印技术概述

随着科技的进步和发展，人们从理论和实验研究中发现，当许多材料被加工为具有纳米尺度范围的形状时，会呈现出与大块材料完全不同的性质。这些特异的性质向人们展现了令人兴奋的应用前景。而在开发超大规模集成电路工艺技术的过程中，人们已经开发了一些能够进行纳米尺度加工的技术，例如电子束与X射线曝光，聚焦离子束加工，扫描探针刻蚀制技术等。但这些技术的缺点是设备昂贵，产量低，因而产品价格高昂。商用产品的生产必须是廉价的、操作简便的，可工业化批量生产的、高重复性的；对于纳米尺度的产品，还必须是能够保持它所特有的图形的精确度与分辩率。针对这一挑战，美国“明尼苏达大学纳米结构实验室”从1995年开始进行了开创性的研究，他们提出并展示了一种叫作“纳米压印”(nanoimprint lithography) 的新技术[1]。

纳米材料在电子、光学、化工、陶瓷、生物和医药等诸多方面的重要应用而引起人们的高度重视.

一纳米材料的概述：从分子识别、分子自组装、吸附分子与基底的相互关系、分子操作与分子器件的构筑，并通过具体的例证加以阐述，包括在STM 操作下单分子反应有机小分子在半导体表面的自指导生长; 多肽-半导体表面特异性选择结合.生物分子/无机纳米组装体、光驱动多组分三维结构组装体、DNA 分子机器。

所谓纳米材料指的是具有纳米量级从分1~100 nm 的晶态或非晶态超微粒构成的分子识别走向分子信息处理和自组织作用的

固体物质。

纳米压印技术具有产量高、成本低和工艺简单的优点，是纳米尺寸电子器件的重要制作技术。纳米压印技术主要包括热压印、紫外压印(含步进—闪光压印)和微接触印刷等。本文首先描述了纳米压印技术的基本原理，然后介绍了传统纳米压印技术的新进展，如气压辅助纳米压印技术、激光辅助压印技术、静电辅助纳米压印技术、超声辅助纳米压印技术和滚轴式纳米压印技术等。最后特别强调了纳米压印的产业化问题。我们希望这篇综述能够引起国内工业界和学术界的关注，并致力于在中国发展纳米压印技术。

这是一种全新的图形转移技术。纳米压印技术的定义为：不使用光线或者辐照使光刻胶感光成形，而是直接在硅衬底或者其它衬底上利用物理学的机理构造纳米尺寸图形。目前，这项技术最先进的程度已达到5nm 以下的水平[2]。纳米压印技术主要包括热压印(HEL)、紫外压印(UV - NIL)、微接触印刷(μCP)。纳米压印是加工聚合物结构的最常用方法，它采用高分辨率电子束等方法将结构复杂的纳米结构图案制在印章上，然后用预先图案化的印章使聚合物材料变形而在聚合物上形成结构图案。我们首先描述了纳米压印技术的基本原理，然后介绍了传统纳米压印技术以及纳米压印技术的新进展，最后别强调了纳米压印的产业化问题。

1 纳米压印技术的基本原理

纳米压印的具体工艺由于材料、目标图形和产品用途的不同而不

同，但其基本原理和工作程序是相同的。最基本的程序包含两个主要步骤：图形复制(imprint)和图形转移(pattern transfer)，如图(1)所示。在一块基片(通常是硅片)上“涂”(spin：旋覆)上一层聚合物(如PMMA，聚甲基丙烯酸甲脂)，再用已刻有目标纳米图形的硬“印章”(如二氧化硅“图章”)在一定的温度(必须高于聚合物的“软化”温度(glass - transition temperature)，和压力下去“压印”(imprint)PMMA涂层，从而实现图形的“复制”。下一步是脱模。将“印章”从压印的聚合物中释放。然后把这个聚合物图案转移到衬底材料或其它材料上去。图(2)显示了硅印章，压印的聚合物图形结构和通过溶脱技术得到的金属图形结构。

图（1）纳米压印工艺流程

纳米压印的原理虽然很简单，但由于其产品图形过于精细，即使是最基本的程序其工艺的每一步也需十分小心处理。首先，要适当地选择聚合物作涂层。大多数微电子工艺技术中使用的聚合物“抗蚀剂”(resist) 都可以用来作为压印层。例如PMMA就是一种最常用的电子束曝光抗蚀剂。然后要选择它的软化温度(glass-transition temperature)、分子量和涂层厚度。当温度在聚合物的软化温度之上时，聚合物变成一种可流动的粘性液体因而可供塑形；而分子量直接与聚合物的粘性有关；分子量愈小，聚合物的粘性愈小，愈容易流动[3]。常用的PMMA的分子量从50k到980k而膜的厚度在50nm～400nm 之间(与浓度有关)[4]。另外，复制时的温度和压力也十分重要。对PMMA材料，常用的压力和温度分别是50bar和100℃～200℃，这还要视所用的聚合物的性质而定[3]。

一组典型的工艺流程参数是：在硅基底上旋转涂附(spin)一层50k 的PMMA(厚度为100nm～200nm)，然后加热到高于PMMA的软化温度(175℃)后，将已制好的刻有纳米图形的模具以50bar的压力压在PMMA上并保持一段时间，然后逐渐降低温度至40℃时释放模具。然后用对PMMA进行氧气反应离子刻蚀(Reactive ion etching) ，以清除被压印区的残余的PMMA，再沉积一层金属钛(Ti)在整个膜面上；再用氧气反应离子刻蚀进行“溶脱”(lift - off) ，去除PMMA以及附着其上的钛，于是最终在硅基底上留下钛的纳米图形(60nm厚)[4]。

2纳米压印技术的新进展

在纳米压印技术的发展历程中，近年出现了一些新的实现方法，或者是在传统技术上进行改进，如激光辅助纳米压印技术、静电辅助纳米压印技术、气压辅助纳米压印技术、金属薄膜直接压印技术、超声波辅助熔融纳米压印技术、弹性掩模版压印技术和滚轴式纳米压印技术等。

金属薄膜直接压印技术是在Si基板上利用离子束溅射技术产生一层Cu、Al和Au等金属薄膜，直接用超高压在金属薄膜上压印出图案。此工艺需要油压系统提供超高的压印压力，达到几百MPa。有文章称利用50000N的高压可以在220nm厚的金属薄膜上压出73nm～169nm的压痕[5]。如此高压有可能会将基板压坏，为了解决这个问题，在金属薄膜和基板之间加入一层缓冲层(NEB - 22或SUB - 8)[6]，缓冲层可以使压力减少为原来的1%，只需要2MPa～40MPa。同时使用尖锐的掩模板，以增强对薄膜的压力，如图2所示。

激光辅助压印技术[7]就是用高能准分子激光透过掩模版直接熔融基板，在基板上形成一层熔融层，该熔融层取代传统光刻胶，然后将模板压入熔融层中，待固化后脱模，将图案从掩模板直接转移到基板之上。采用的准分子激光波长要能透过掩模版而能量尽量避免被吸收，掩模版常采用SiO2。据报道利用激光融化Si基板进行压印工艺可以实现低于10nm的特征线宽，工艺流程如图3所示。因为是直接将图案转移到基板之上，不需要蚀刻过程，也减少了曝光和蚀刻等工艺，可以大大减少纳米压印的时间，降低生产成本。

纳米压印技术

摘要 半导体加工几十年里一直采用光学光刻技术实现图形转移,最先进的浸润式光学光刻在45 nm节点已经形成产能,然而,由于光学光刻技术固有的限制,已难以满足半导体产业继续沿着摩尔定律快速发展。在下一代图形转移技术中,电子束直写、X射线曝光和纳米压印技术占有重要地位。其中纳米压印技术具有产量高、成本低和工艺简单的优点,是纳米尺寸电子器件的重要制作技术。介绍了传统纳米压印技术以及纳米压印技术的新进展,如热塑纳米压印技术、紫外固化纳米压印技术、微接触纳米压印技术等。 关键词:纳米压印；气压辅助压印；激光辅助压印；滚轴式压印 Abtract Transfer of graphics is achived by oplical lithography for several decades in semiconductorprocess. The prodution capacity of 45 nm node has been formed. But now semiconductor industry is difficult to be developed according toMoore law because of the inherent limitations of oplical lithograhy. Nowelectron - beam directwriting, X - ray exposure and nanoimprint technology are the main technologies fornext generation graphics transfer technology. Nanoimprint technology has the advantages of high yield, lowcost and simple process. Introduce the traditional nanoimprint technology and its development, includinghot embossing lithography technology, ultraviloet nanoimprint,micro - contact nanoimprint. Key words:Nanoimprint lithography；Pressure-assisted nanoimprint；Laser-assisted nanoimprint；Roller-type nanoimprint - i -

纳米材料的概述

“纳米材料”—开启微观世界之门 1.纳米材料及纳米技术 纳米技术界定为：在1nm～100nm尺度空间内研究电子、原子和分子运动规律和特性，通过直接操纵原子、分子或原子团和分子团使其形成所需要的物质的新技术。 纳米材料(nanometer material)是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。2.纳米材料的发展 人类对物质的认识分为两个层次：一个是宏观，另一个是微观。人们对宏观物质的研究已经很深人，研究的历史也较悠久。对于微观物质的研究，到20世纪60年代出现了团簇科学，成为凝聚态物理研究的热点。在团簇物理研究中，人们在团簇和亚微米体系之间又发现了一个十分令人注目的新体系，即纳米体系。这个体系通常研究的范畴为1～100nm，其中典型的代表是纳米粒子。由于纳米粒子的尺寸小、比表面积大和量子尺寸效应使其具有不同于常规固体的新特性，而成为材料科学、物理学和化学等学科的前沿焦点。 1959年著名的美国物理学家理查德?费曼（Richard Feynman）在美国物理学会会议上做了题为“在底部有很多空间”的演讲，预言说：“我不怀疑，如果我们对物质微小规模上的排列加以某种控制的话，我们就能使物质得到大量的可能的特性。”虽然没有使用“纳米”这个词，但他实际上介绍了纳米技术的基本概念。1974年，日本教授谷口纪男（Norio Taniguchi）在一篇题为：“论纳米技术的基本概念“的科技论文中给出了新的名词——纳米（Nano）。 1981年格尔德?宾宁（Gerd Binnig）和海因里希?罗雷尔Heinrich Rohrer 发明了扫描隧道显微镜，它使科学家第一次可以观察并操纵单个原子。 1984年Gleiter 首次采用气体冷凝的方法，成功地制备了Fe纳米粉。随后，美国、西德和日本先后研制成纳米级粉体及块体材料。 1985年赖斯大学的研究人员发现了富勒烯（fullerenes）（更为人熟知的名称是“布基球（buckyballs），由著名未来学家，多面网格球顶的发明人巴克明斯特?富勒（R. Buckminster Fuller）命名，它可以被用来制造碳纳米管，是如今使

纳米科技概论期末试卷

选择题6题18分，填空题6题24分，名词解释或问答3题18分，简答题2题20分，论述题1题20分 一、选择题 1、纳米（nm）是一个长度单位，它等于10-9米 2、光学显微镜分辨率约为200纳米(nm) 3、属于准一维纳米材料的是碳纳米管 4、扫描隧道显微镜和原子力显微镜的英文缩写为STM和AFM 5、DNA螺旋结构的横向尺寸约为1-3nm 6、纳米粒子粒径从100nm减小至1nm，其表面原子占粒子中原子总数比例将增大 7、平均粒径为40nm的铜粒子的熔点与同一种固体材料的熔点相比降低了300℃左右 8、DNA的直径约2nm左右，SARS病毒约60--120nm，艾滋(AIDS)病毒约100nm 9、属于液相制备方法的是溶胶－凝胶法（Sol-gel） 10、一个C60分子的结构是由12个五边形和20个六边形组成的球体 二、填空题 1、最早明确提出纳米尺度上科学和技术问题的是理查德·费曼 2、纳米科学技术(NST)的英文全称为：Nano-science and technology 3、当纳米粒子尺寸下降到某一值时，金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象以及纳米半导体粒子能隙的调制现象，均被称为量子尺寸效应 4、为制造具有特定功能的纳米产品，其技术路线可分为“自上而下”和“自下而上”两种方案。其中“自下而上”是指以原子、分子为基本单位，根据人们的意愿进行设计和组装，从而构筑成具有特定功能的器件或产品的方式 5、纳米结构自组装体系英文全称为Nanostructured Self-assembling system 6、从学科角度层面上划分，纳米科学技术主要包括纳米(体系)物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工与测量学、纳米力学等7个既相对独立又相互渗透的学科 7、碳材料有非晶碳(无定形碳)和晶态碳材料之分。其中晶态碳材料包括石墨、金刚石、富勒烯、碳纳米管；其中C-60的发现开创了碳科学的新领域，同时，三位科学家也因此分享了1996年诺贝尔化学奖 8、宏观尺度的下限是肉眼所能分辨的最小尺寸，而微观尺度的上限约为原子分子的大小，即0.1nm左右

纳米压印技术

纳米压印技术 李学明 摘要：纳米压印技术突破了传统光刻在特征尺寸减小过程中的难题，具有分辨率高、低成本、高产率的特点。自1995年提出以来，纳米压印已经经过了14年的发展，演变出了多种压印技术，广泛应用于半导体制造、mems、生物芯片、生物医学等领域。被誉为十大改变人类的技术之一。 关键词：纳米压印纳米技术微米纳米加工技术 Overview of Nanoimprint Lithography Technology Li Xueming Abstract: Nanoimprint lithography is a low cost and high throughput mass manufacturing technology with sub-10nm resolution, while many other technologies suffer serious drawbacks. It has been 14 years since Stephen Y Chou released this idea in 1995. There are lots of technologies derived from imprint lithography, and are popular in semiconductor manufacturing, mems, biomchip, biomedicine field. Nanoimprint has been high praised as one of the ten emerging technologies that will change the world. 压印这门古老的技术，从几千年前就为我们的生活带来了便利。古代帝王的玉玺、四大发明的活体印刷，甚至是我们的中秋美食月饼，都是压印技术的完美应用。硅器时代，同样是压印技术，也正为微电子行业带来了新的惊喜。 在半导体技术的发展过程中，器件的特征尺寸越来越小，光刻也变得越发复杂，而这也导致了下一代光刻(NGL, next generation lithography）的成本不断增加。要继续追求特征尺寸的缩小，就需要光刻中曝光波长的减小，而涉及到曝光波长的变化，就需要光刻工具的更替，这种更替需要的花费极其昂贵，对于许多公司来说都是望而止步。因此，许多研究机构都在努力寻找可替代的光刻技术。1995年，华裔科学家周郁（Stephen Chou）提出了纳米压印光刻（NIL）的思想。有别于传统的光刻技术，纳米压印将模具上的图形直接转移到衬底上，从而达到量产化的目的。纳米压印光刻技术具有加工原理简单，分辨率高，生产效率高，成本低等优点。 Electron beam光刻虽然有很高的分辨率，但是由于其工艺产率低，不适合大批量生产；X-ray光刻产率高，但是这种光刻的掩膜板和曝光系统非常复杂且昂贵。而纳米压印采用1：1比例的模版生成线宽，不用考虑图形转移受到分辨率限制的问题。鉴于这些优点，纳米压印技术已经被国际半导体技术蓝图机构（ITRS）收录纳入在16nm节点上。MIT的Technology Review于2003年发布的10 EMERGING TECHNOLOGIES THAT WILL CHANGE THE WORLD中，纳米压印也榜上有名。 长期以来，NIL受到了普遍的关注与推动，越来越多的研究机构和商业机构都开始加入这一领域。目前NIL主要的商业机构有：Nanonex Corp，由Stephen Chou于2000年创立，Molecular Imprint Inc（MII），该公司的技术由德克萨斯大学授权，另外还有奥地利的EV Group、德国SUSS MicroTec以及瑞典Obducat。

纳米科学技术概论

纳米科学技术概论 2016年4月27日 纳米科技的作用 纳米科技英文名称是nanotechnology，是指能操作细小到0.1～100nm物件的一类新发展的高技术。目前科技界普遍公认的纳米科技的定义是：在纳米尺度上研究物质的特性和相互作用以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学

科交叉性质的科学和技术。若以研究对象或工作性质来区分，纳米科技包括三个研究领域：纳米材料；纳米器件；纳米尺度的检测与表征。从20世纪纳米科技的兴起，几十年来已 得到飞速发展，进入21世纪更是全球形成了世界性的纳米 科技热潮，纳米科技领域的新发现与新成果层出不穷。于此同时，在生活的的各个方面已出现数不胜数的应用，掀起了信息，材料，能源，环境，医疗，卫生，生物与农业等领域的产业革命，对社会科学技术的发展以及人类生活产生了重要意义。 任何一门学科如果只注重于理论是不会得到很大发展的，而纳米技术所以能得到飞速发展是因为在我们生活中得到了广泛的应用。第一，在纳米电子和计算机技术领域的应用。微电子的发展改变了现代人的生活，计算机的运算速度几乎是每两年翻一番。纳米结构下的微处理器的效率将提高一万倍。未来的方向是把微电子技术和纳米技术有机结合起来。第二，在纳米材料领域的应用。在纳米尺度上控制构成材料的基本单元的结构和成分，再组装成具有独特性质与功能的大结构，这将从根本上改变材料和器件的制造方法；以新原理和新结构在纳米层次上制备特定性质的材料或自 然界中不存在的材料，生物材料和仿生材料，实现材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复。第三，在生物工程技术领域的应用。纳米材料在生物医学材料中占有重要位置，自

科学技术概论第二版复习提纲

导论 一、科学的四个特征：1.是放映客观食物和规律的知识和知识体系；2.是探索客观事物及其规律 的活动；3.是一种社会建制；4.是一种知识形态的生产力。 二、技术的定义：是人类对自然和社会进行有目的的改造和控制活动。 特征：1.既具有自然属性又具有社会属性；2.具有工具性与价值负载性；3.功能具有两面性。 三、科学与技术的关系：科学与技术存在密切的联系，同时，科学与技术既具有一些共同特征， 又有显著的差别。相同点：科学与技术都是人类的理性创造活动及其成果，都放映了人对自然的对象性关系，都属于历史的、发展的范畴。不同点：技术是一种广义的知识体系，与科学具有不同的知识结构和行为特征；科学更多地体现者人对于自然的认知和理解，更侧重于认识自然，技术更多地反映者人对自然的改造和控制，更侧重于为了特殊的目的而改造自然。随着发展，近代科学和技术加快了融合的速度，出现“一体化”特点。 四、列举中国古代科技成就的5个领域的每一个中两个提出成就：1.数学：在公元前14世纪商 朝使用十进位制；公元5世纪初，祖冲之父子算出圆周率在3.1415926到3.1415927之间，保持了千年之久。2.天文：中国人提出了一种早期的无限宇宙概念；中国人发展了数值计算天文学和星表。3.地学：《水经式》出于唐代，是我国第一部国家级水法；《山海经》由《山经》、《海经》和《大荒经》三部分组成，其中《山经》成书最早，科学价值最大，是我国现存最早的地理著作。4.农学：在春秋战国时期开始使用铁农具和牛耕；宋朝秦观著《蚕书》，是中国保存下来最早的蚕桑业专著。5.医学：《黄帝内经》是最早的医学经典；《神农本草经》是中国最早的药物学专著。 第一章近代自然科学的初步发展 一、近代自然科学初步发展在14-15世纪，地点是欧洲。 二、近代自然科学初步发展的原因：文艺复兴的思想解放；宗教改革；手工业发展；航海；东 西方交流。 三、地心说强调以地球为中心，日心说强调以太阳为中心。

纳米科学技术概述

纳米科学技术概述 一、历史背景 在20世纪90年代的科技报刊上，经常出现“纳米材料”和“纳米技术”这种名词。什么是“纳米材料”呢？通俗一点说，就是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料。1纳米为10亿分之一米，用肉眼根本看不见。但用纳米颗粒组成的材料却具有许多特异性能。因此，科学家又把它们称为“超微粒”材料和“21世纪新材料”。而纳米材料并非完全是最近才出现的。最原始的纳米材料在我国公元前12世纪就出现了，那就是中国的文房四宝之──墨，墨中的重要成分是烟。实际上，烟是由许多超微粒炭黑形成的，而制造烟和墨的过程中就包含了所谓的纳米技术。 1984年，一位德国科学家格莱特（Gleiter）把一些极其细微的肉眼看不见的金属粉末用一种特殊的方法压制成一个小金属块，并对这个小金属块的内部结构和性能做了详细的研究。结果发现这种金属竟然呈现出许多不可思议的特异的金属性能和内部结构。他制出的这种材料的特殊性在于，一般的物理概念认为晶体的有序排列为物质的主体，而其中的缺陷、杂质是次要的，要尽力除去。格莱特把物质碾成极小微粒再组合起来，实际上是把界面上的缺陷作为物质的主体，由微小颗粒压制成的金属块是一种双组元材料，有晶态组元和界面组元，界面组元占50％，在晶态组元中原子仍为

原来的有序排列，而在界面组元中，界面存在大量缺陷，原子的排列顺序发生变化，当把双组元材料制到纳米级时，这种特殊结构的物质就构成了纳米材料，由此开始了对纳米材料及纳米科学技术的研究。 1987年，德国和美国同时报道制备成功二氧化钛纳米陶瓷（颗粒大小为12纳米），这种陶瓷比单晶体和粗晶体的二氧化钛陶瓷的变形性能和韧性好得多。例如，纳米陶瓷在180℃下能经受弯曲变形而不产生裂纹，纳米陶瓷零件即使开始时带有裂纹，在经受一定程度的弯曲变形后，裂纹也不会扩大。1989年，美国商用机器公司（IBM）的科学家用80年代才发明的扫描隧道显微镜（STM）移动氙原子，用它们拼成IBM 三个字母，接着又用48个铁原子排列组成了汉字“原子“两字。1990年，首届纳米科学技术大会在美国成功举行，标志着一个把微观基础理论与当代高科技紧密结合的新型学科 ──纳米科学技术正式诞生了。1991年，IBM的科学家制成了速度达每秒200亿次的氙原子开关。2019年，IBM设在苏黎世的研究所又研制出世界上最小的“算盘”，这种“算盘”的算珠只有纳米级大小，由著名的“碳”巴基球C60制成。 二、发展现状 纳米技术的发展现状十分乐观，世界各国纷纷制定发展纳米科学技术的战略，纳米科技成为世界科技竞争的一个热点领

纳米科技导论,徐国财精华版

1.纳米科学与技术（Nano-ST）是研究由尺寸在0.1～100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。 2.1纳米(nm)=10-3微米(μm)=10-6毫米(mm)=10-9米(m)=10埃 3.纳米材料的定义 指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。 4.纳米材料的分类：纳米材料的基本单元按维数（结构）可以分为三类：(1)零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒、原子团簇、人造超原子、纳米尺寸的孔洞等；(2)一维，指在空间有两维处于纳米尺度，如纳米丝、纳米棒、纳米管等；(3)二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等．因为这些单元往往具有量子性质，所以零维、一维和二维基本单元又分别有量子点、量子线和量子阱之称。按组成分类 金属纳米材料，无机非金属纳米材料，有机和高分子纳米材料，复合纳米材料；根据化学成分，纳米材料可分为纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷和纳米高分子。 5.纳米材料的特点： （1）至少有一维处于0.1～100nm； （2）因具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、或宏观量子隧道效应等引起光学、热学、电学、磁学、力学、化学等性质发生十分显著的变化。否则，不能称之为纳米材料 6.自然界的纳米技术 ★人体和兽类的牙齿 ★海洋中的生命粒子 ★蜜蜂的―罗盘‖－腹部的磁性纳米粒子 ★螃蟹的横行－磁性粒子―指南针‖定位作用的紊乱 ★海龟在大西洋的巡航－头部磁性粒子的导航 ★荷花出污泥而不染等 7.为什么会有这种“荷叶效应”？ ●用传统的化学分子极性理论來解释，不仅解释不通，恰恰是相反。 ●从机械学的粗糙度、光洁度角度來解释也不行，因为它的表面光洁度根本达不到机 械学意义上的光洁度（粗糙度），用手触摸就可以感到它的粗糙程度。 原來在荷叶叶面上存在着非常复杂的多种纳米和微米级的超微结构。 蜡质结晶＋细微结构→荷叶效应 在超高解析度电子显微镜下可以清晰看到：在荷叶叶面上布满着一個挨一個隆起的“小山包”在山包上面長滿絨毛，在“山包”頂則又長出一個個饅頭狀的“碉堡”凸頂。因此，在―乳突‖间的凹陷部份充滿著空氣，这样就在紧贴叶面上形成一层极薄，只有纳米级厚的空气层。这就使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后，隔着一层极薄的空气，只能同叶面上―乳突‖的凸頂形成几个点接触。雨点在自身的表面張力作用下形成球狀，水球在滚动中吸附灰尘，並滾出叶面，这就是―荷叶效应‖能自洁叶面的奧妙所在。再加上叶片表面的细微结构之助，使水与叶面的面积更小而接觸角变大， 因此加強了疏水性，同時也降低污染顆粒对叶面的附着力。 8.第一次工业革命——毫米时代，第二次工业革命——毫米时代，第三次工业革命——微米时代，第四次工业革命——即将到来的纳米时代 9.宏观：大尺度，发明了望远镜，探索宇宙起源与进化。 微观：小尺度，发明了显微镜、粒子加速器，探索物质结构。 介观：原子分子层次，才是和人类自身关系最密切的。 10.纳米技术与微电子技术的主要区别是： 纳米技术研究的是以控制单个原子、分子来实现设备特定的功能，是利用电子的波动性来工作的；而微电子技术则主要通过控制电子群体来实现其功能，是利用电子的粒子性来工作的。 11.人们研究和开发纳米技术的目的，就是要实现对整个微观世界的有效控制。 12.制造纳米产品的技术路线可分为两种： “自上而下” (top down)：是指通过微加工或固态技术, 不断在尺寸上将人类创造的功能产

现代科学科技概论试题汇总

《现代科学技术概论》 一、填空题 1、要实现可持续的经济增长必须改变资源的利用方式，从粗放型转变为集约型。 2、复合材料中一种材料作为基体，另一种材料作为增强剂。与第一、二代复合材料相比，第三代复合材料主要是在基体方面作了改进。 3、激光器主要由工作物质、泵浦源和谐振腔构成，它主要是解决粒子反转问题。 4、非线性方程有一种对初始条件的敏感依赖性，外界微小的扰动都将导致解的巨大变化，有时甚至会面目全非，即洛伦兹提出所谓蝴蝶效应。 5、19世纪末由物理学领域所谓“两朵乌云”引发的革命，最终产生了相对论和量子论两大理论。 6、按是否随它本身的转化或人类的利用而日益减少来划分，能源可分为 再生 和非再生 。 7、集成度是标志集成电路水平的一项重要指标，即指在一定面积的硅片上所集成的晶体管元件的数量。 8、2005年10月我国的神舟6号飞船顺利升空和安全着陆，首次进行了多人多天的飞行，标志着我国航天技术又迈出重要一步。 9、以光谱或温度为横坐标，光度或绝对星等为纵坐标的图谱叫赫罗图图。处在该图左上方到右下方的对角线狭窄带区内的恒星为主序系星。 10、在距地面约36000千米的赤道上空等间隔放置3颗静止（同步）卫星就可实现除两极外的全球通信。 11、在系统实现空间、时间或功能的结构过程中，如果没有外界的特定干扰，仅是依靠系统内部的相互作用来达到，这种系统称之为自组织。 12、基因是 DNA 分子上具有遗传效应的特殊片段。 13、当代科学技术发展形成的思维方式的特点是：从还原论到统论；从线性思维到非线性思维；从决定论思维方式到非决定论思维；从精确思维到模糊思维。 二、关联题 1物质波d a 普朗克5阿基米德d a《天体运行伦》 2能量子假说b伽莫夫6赖尔 b b《地质学原理》a 3宇宙大爆炸c哈勃7 林耐c c《自然系统》b 4星系红移定律 d 德布罗意8哥白尼a d 《论杠杆》 c 9 维纳c a 系统论13 STM b a全球定位系统 10 贝塔朗菲a b 原子论14 GPS a b 扫描隧道显微镜 11道尔顿b c 控制论15 ES c c胚胎干细胞 12申农 d d信息论16 HGP d d人类基因组计划 三、单项选择题 1、分形与混沌是（A）的。 A、内在一致 B、实质不同 C、外在相似 D、完全不同 2、下列（D）不能作为研究微观粒子结构的工具。 A、对撞机 B、回旋加速器 C、空间探测仪 D、显微镜 3、下列属于20世纪60年代天文学四大发现的是（C）。 A、河外星系 B、超新星爆炸 C、脉冲星 D、黑洞 4、迄今为止人类认识到自然界共有四种相互作用，即（ B ）。 A、电力、磁力、弱力、强力 B、弱力、强力、引力、电磁力 C、电力、磁力、引力、排斥力 D、引力、排斥力、弱力、强力 5、酸雨是pH值（ C ）的降水。 A、等于5.6 B、大于5.6 C、小于5.6 D、小于7 6、下列（D）被称为第二代基因工程。 A、细胞工程 B、酶工程 C、发酵工程 D、蛋白质工程 7、科学研究表明木星上的大红斑是一种（D）。 A、蝴蝶效应 B、分形现象A C、线性叠加 D、相干结构 8、直觉和顿悟属于一般科学方法中的（）。 A、非逻辑思维方法 B、理论性科学方法 C、横向科学方法 D、经验性科学方法

纳米压印技术概述

随着科技的进步和发展，人们从理论和实验研究中发现，当许多材料被加工为具有纳米尺度范围的形状时，会呈现出与大块材料完全不同的性质。这些特异的性质向人们展现了令人兴奋的应用前景。而在开发超大规模集成电路工艺技术的过程中，人们已经开发了一些能够进行纳米尺度加工的技术，例如电子束与X射线曝光，聚焦离子束加工，扫描探针刻蚀制技术等。但这些技术的缺点是设备昂贵，产量低，因而产品价格高昂。商用产品的生产必须是廉价的、操作简便的，可工业化批量生产的、高重复性的；对于纳米尺度的产品，还必须是能够保持它所特有的图形的精确度与分辩率。针对这一挑战，美国“明尼苏达大学纳米结构实验室”从1995年开始进行了开创性的研究，他们提出并展示了一种叫作“纳米压印”(nanoimprint lithography) 的新技术[1]。 纳米材料在电子、光学、化工、陶瓷、生物和医药等诸多方面的重要应用而引起人们的高度重视. 一纳米材料的概述：从分子识别、分子自组装、吸附分子与基底的相互关系、分子操作与分子器件的构筑，并通过具体的例证加以阐述，包括在STM 操作下单分子反应有机小分子在半导体表面的自指导生长; 多肽-半导体表面特异性选择结合.生物分子/无机纳米组装体、光驱动多组分三维结构组装体、DNA 分子机器。 所谓纳米材料指的是具有纳米量级从分1~100 nm 的晶态或非晶态超微粒构成的分子识别走向分子信息处理和自组织作用的

固体物质。 纳米压印技术具有产量高、成本低和工艺简单的优点，是纳米尺寸电子器件的重要制作技术。纳米压印技术主要包括热压印、紫外压印(含步进—闪光压印)和微接触印刷等。本文首先描述了纳米压印技术的基本原理，然后介绍了传统纳米压印技术的新进展，如气压辅助纳米压印技术、激光辅助压印技术、静电辅助纳米压印技术、超声辅助纳米压印技术和滚轴式纳米压印技术等。最后特别强调了纳米压印的产业化问题。我们希望这篇综述能够引起国内工业界和学术界的关注，并致力于在中国发展纳米压印技术。 这是一种全新的图形转移技术。纳米压印技术的定义为：不使用光线或者辐照使光刻胶感光成形，而是直接在硅衬底或者其它衬底上利用物理学的机理构造纳米尺寸图形。目前，这项技术最先进的程度已达到5nm 以下的水平[2]。纳米压印技术主要包括热压印(HEL)、紫外压印(UV - NIL)、微接触印刷(μCP)。纳米压印是加工聚合物结构的最常用方法，它采用高分辨率电子束等方法将结构复杂的纳米结构图案制在印章上，然后用预先图案化的印章使聚合物材料变形而在聚合物上形成结构图案。我们首先描述了纳米压印技术的基本原理，然后介绍了传统纳米压印技术以及纳米压印技术的新进展，最后别强调了纳米压印的产业化问题。 1 纳米压印技术的基本原理 纳米压印的具体工艺由于材料、目标图形和产品用途的不同而不

现代科学技术概论试卷

一、单项选择题 1、大爆炸宇宙理论的提出者是美国物理学家（ A ） A.伽莫夫 B.弗里德曼 C.哈勃 D.威尔逊 2、最早发明60进制计算系统的国家是（ D ） A．古中国 B．古印度 C．古埃及 D．古巴比伦 3、集希腊古典数学之大成的《几何原本》作者是（B） A、阿喀琉斯 B、欧几里得 C、阿基米德 D、阿波罗尼 4、《伤寒杂病论》的作者是中国医圣（ A ） A.张仲景 B.李时珍 C.华陀 D. 孙思邈 5、《人体的构造》一书的作者（ A ） A．维萨里 B．哈维 C．塞尔维特 D．达芬奇 6、使地心说成为一套完整的严密的理论体系的科学家是（ B ） A.亚里士多德 B.托勒密 C.哥白尼 D.泰勒斯 7、电磁感应定律的发现者是（ B ） A．伏打 B．法拉第 C．奥斯特 D．伽伐尼 8、英国医生( B )首先发现了植物细胞的细胞核。 A．施莱登 B. 布朗 C. 艾弗里 D.施旺 9、生物分类学的代表人物是 ( A ) A．林耐 B．拉马克 C．施莱登 D．达尔文 10、最先把机体分为内环境和外环境，内环境还是能够保持恒定的学者是( B ) A．马让迪B．贝尔纳C．桑克托留斯D．格列森 11、《海陆的起源》一书的作者是（ A ） A．魏格纳B．达尔文C．丹纳D．博蒙 12、发现了遗传的连锁与交换定律的科学家是（ B ）A．艾弗里B．摩尔根C．孟德尔D．德佛里斯 13、达尔文生物进化学说的中心内容是（ B ） A．用进废退学说B．自然选择学说C．过度繁殖学说D．生存斗争学说 14、分子生物学诞生的标志DNA双螺旋结构模型建立的时间是（ B ）A．1950 B．1953 C．1956 D．1948 15、生物技术的核心是（D ） A.细胞工程； B.酶工程； C.发酵工程； D.基因工程 二、多项选择题（将正确答案的字母填入后面的括号中，每题2分，共10分，多选、错选、漏选都不给分 1、现代科学的五大基本模型包括（ ABCDE ） A.宇宙演化的热大爆炸模型 B.粒子物理的标准模型 C.遗传物质DNA双螺旋结构模型 D.智力活动的图灵计算模型 E.地壳构造的板块模型 2、技术的基本特征包括（ ABC ） A.中介性 B.自然属性 C.社会属性 D.解释性 E.探索性 3、英国物理学家开尔文说道：“只是在物理学晴朗天空的远处，还有两朵小小的令人不安的乌云。”这两朵乌云的指是什么？（ A B ） A.黑体辐射问题 B.以太问题 C.万有引力问题 D.太阳黑洞问题 E.物质波问题 4、孟德尔定律的重新发现做出贡献的科学家有( ABC ) A．德佛里斯 B.柯灵斯 C.丘敬马克 D. 魏斯曼 E.摩尔根 5、19世纪自然科学上的三大发现有（ ACD ） A．能量守恒原理 B. 元素周期律 C.细胞学说 D.达尔文的进化论 E. 孟德尔定律 三、判断题 1、物质、能量和信息是构成世界的三大要素（√） 2、科学主要解决“做什么”和“怎么做”的问题。（×） 3、纳米材料是指粒子平均粒径在1000纳米以下的材料（×） 4、中国是最早养蚕和织造丝绸的国家。早在三千多年前的殷商时代，就开始了养蚕和丝织。（√） 5、意大利著名的天文学家和实验物理学家伽利略是经典力学的奠基人。（√） 6、波义耳为元素概念提出了一个科学的定义，为化学研究指出了正确的方向（√） 7、细胞学说最终是由胡克完成的（×） 8、太阳是一颗恒星，它的质量占太阳系总质量的99.86％，表面温度约6000℃（√） 9、居里夫人是历史上唯一两次获得诺贝尔奖的女科学家，也是唯一同时获得物理和化学两种诺贝尔奖的科学家。（√）

纳米技术简介

纳米科技导论 课程小论文 题目:纳米技术简介 学号 班级 教师

摘要：纳米材料作为材料科学中的重要一元，近年来受到科学界的广泛重视。本文将从纳米材料的概况，制备工艺，及其部分应用等方面作出综合评价 关键词：纳米材料制备方法 1、纳米材料概述 纳米是一种长度单位,一纳米相当于十亿分之一米,大约相当于几十个原子的长度.人类对纳米的研究是在高技术领域或继信息技术和生命科学之后的又一个里程碑.正如中国的纳米首席科学家张立德所说: “大多数人竟然一无所知,纳米即将是一次产业革命”.由于物质组成的精细度达到纳米级时,就能表现出一些奇特的物理、化学的性能,从而为新材料的产生创造条件.纳米技术能在原子和分子水平上操纵物质,创造和制备优异性能的材料.因此,纳米技术是一项引领时代潮流的前沿技术,是科技之峰颠. 1982 年,科学家发明了纳米的重要工具——扫描隧道显微镜为我们揭示了一个可见的原子、分子世界,对纳米科技的发展产生了积极的促进作用. 1.1纳米材料分类 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处在纳米尺度范围，或由他们作为基本单元构成的材料。如果按维数，纳米材料的基本单元可分为三类： 1．零维，指在空间三维尺度均在纳米尺度，如纳米尺度颗粒、原子团簇等。 2．一维，指在空间中有两维处于纳米尺度，如纳米四、纳米管、纳米棒等。 3．二维，指在三维空间中有一维在纳米尺度，如超薄膜、多层膜、超晶格等。 因为这些单元往往具有量子性质，所以对零维、一维、二维的基本单元又分别有量子点，量子线，量子阱之称。 1.2纳米材料特性 纳米材料是新型材料，由于它的尺寸小、比表面大及量子尺寸效应，它具有常规粗晶材料不具备的特殊性能。 1.2.1 小尺寸效应 当超细微粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,晶体周期性的边界条件将被破坏;非晶态纳米微粒的颗粒表面层附近原子密度减小,导致声、光、电磁、热力学等待性呈现新的小尺寸效应。例如:光吸收显著增加并产生吸收峰的等离子共振频移;磁有序态向磁无序态的转变;超导相向正常相的转变;声子谱发生改变。 1.2.2 表面效应 纳米微粒尺寸小,表面能高,位于表面原子占相当大的比例。随着粒径减小,表面原子数迅速增加。这是由于粒径小,表面积急剧变大所致。由于表面原子数增多,原子配位不足及高的表面能,使这些表面原子具有高的活性,极不稳定,很容易与其它原子结合。例如:金属的纳米粒子在空气中会燃烧,无机的纳米粒空子暴露在空气中会吸附,并与气体进行反应。 1.2.3量子尺寸效应 当粒子尺寸下降到某一值时,金属费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级的现象以及纳米半导体微粒存在不连续的最高被占据分子轨道和最低轨道能级而使能隙变宽现象均称为量子尺寸效应。量子尺寸效应直接解释了纳米粒子特别的热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量以及超导态的凝聚能等一系列的与宏观特性有着显著不同的特性。 1.2.4宏观量子隧道效应 微观粒子具有贯穿势垒的能力称为隧道效应。近年来,人们发现了一些宏观量,例如微颗粒的磁化强度,量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效应,称为宏观的量子隧道效应。 宏观量子隧道效应的研究对基础研究及实用都有着重要意义。它限定了磁带、磁盘进行

纳米压印技术

纳米压印及其加工技术 摘要：纳米压印是一种全新的纳米图形复制方法。米压印可望成为一种工业化生产技术, 从根本上开辟了各种纳米器件生产的广阔前景。讲解了纳米压印相关技术种类，技术发展程度，及未来发展方向和应用前景。 关键词：纳米压印；影响因素；产业化发展 7月16日，王旭迪老师在我校格物楼二楼学术报告厅开展一场主题报告，本次报告主题为“纳米压印及其加工技术”。我专业80余人参加了此次报告会。 王老师讲解了纳米压印技术的分类、原理，以及此项技术的发展历程和应用前景。 一、纳米压印的技术方法 纳米压印技术最早由Stephen Y Chou教授在1995年率先提出,这是一种不同与传统光刻技术的全新图形转移技术。纳米压印技术的定义为:不使用光线或者辐照使光刻胶感光成形,而是直接在硅衬底或者其它衬底上利用物理学的机理构造纳米尺寸图形。 纳米压印技术是一种目前在国际上引起普遍关注的具有超高分辨率的新纳米光刻方法, 可以在柔性聚合物等薄膜上形成分辨率小于10nm 的大面积三维人工结构。纳米压印分为两步: 压印和图形的转移。将模版与基片进行对准, 基片由硅片和聚合物形成的抗蚀层组成。通常热压印中抗蚀层为传统光刻胶聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA) ,且压印前已经均匀固化在硅片上。然后加压,使模版上的微细图形转移到抗蚀剂上。最后进行脱模分离, 使模版与抗蚀层分离。后续工艺为采用反应离子刻蚀(RIE)将残余层除去。这就完成了整个压印过程。 传统纳米压印技术主要有三种:热塑纳米压印技术、紫外固化压印技术和微接触纳米压印技术。

1.1 热塑纳米压印技术 热塑纳米压印技术主要的工艺流程:制备高精度掩模板,一般采用硬度大和 化学性质稳定的SiC、Si 3N 4 、SiO 2 ,利用电子束蚀刻技术或反应离子蚀刻技术来 产生图案；利用旋涂的方式在基板上涂覆光刻胶,常见的是PMMA和PS；加热至光刻胶的玻璃化转换温度(T g)之上50℃～100℃,然后加压(500kPa～1 000kPa)于模板并保持温度和压力一段时间,液态光刻胶填充掩模版图形空隙；降低温度至T g以下后脱模,将图形从模板转移到基片上的光刻胶；采用反应离子刻蚀去除残留光刻胶,就将图形转移到基板上。为了减小空气气泡对转移图案质量的影响,整个工艺过程都要在小于1Pa的真空环境中进行。 1.2 紫外固化纳米压印技术 紫外固化纳米压印技术由德州大学C GWillson教授提出。主要工艺过程：先制备高精度掩模板,而且要求掩模板对紫外光是透明的,一般采用SiO 2 材质作为掩模版；在基板上旋涂一层液态光刻胶,光刻胶的厚度为600nm～700nm,光刻胶要求黏度低,对紫外光敏感；利用较低压力将模板压在光刻胶之上,液态光刻胶填满模板空隙,从模板背面用紫外光照射,紫外光使光刻胶固化；脱模后用反应离子蚀刻方式除去残留光刻胶,将图案从模板转移到基板上。压印过程如图1-1所示。 紫外固化纳米压印技术与热塑压印技术相比不需要加热,可以在常温下进行,避免了热膨胀因素,也缩短了压印的时间；掩模板透明,易于实现层与层之间对准,层与层之间的对准精度可以达到50 nm,适合半导体产业的要求。但紫外固化纳米压印技术设备昂贵,对工艺和环境的要求也非常高；没有加热的过程,光刻胶中的气泡难以排出,会对细微结构造成缺陷。生产中常常采用紫外固化纳米压印技术和步进技术相结合,形成步进式快闪纳米压印技术,工艺过程如图1-2所示。该方法采用小模板分步压印紫外固化的方式,大大提高了在基板上大面积压印转移的能力,降低了掩模板制造成本,也降低了采用大掩模板带来的误差。但此方法对位移定位和驱动精度的要求很高。

纳米压印工艺解读

欢迎访问Freekaoyan论文站纳米压印工艺欢迎访问Freekaoyan论文站 目前纳米结构制作的主要途径是采用光刻手段在物体上制作纳米量级图形，纳米尺度的产品必须能够保持它所特有的图形的精确度与分辨率。随着光学光刻的极限分辨率可以达到光源波长的一半,193 nm 波长的光源分辨率则可以达到100 nm ,157 nm 波长的光源分辨率将达到70 nm。而由于深紫外线能被各种材料强烈吸收，继续缩短波长将难以找到制作光学系统的材料，这使得光学光刻在70 nm 时在技术上遇到其难以跨越的困难。 为了适应集成电路技术的迅猛发展，在光学光刻努力突破分辨率极限的同时，替代光学光刻的下一代光刻技术在最近几年内获得了大量的研究。极紫外光刻技术使用波长11～l3nm 的极紫外光，系统采用精度极高的反射式光学系统，以避免折射系统中强烈的光吸收，如何实现足够功率的短波长光源也是一个难点，整个光刻系统造价非常昂贵。而商用产品的生产必须是廉价的、操作简便的，可工业化批量生产的、高重复性的。除极紫外光刻之外，比较有前途的还有电子束光刻和接近式X射线光刻，但其也存在一些不足之处，如产出低，模板难以制作等，从而离工业应用还有一段距离。 针对以上的挑战，美国“明尼苏达大学纳米结构实验室”从1995年开始进行了开创性的研究，他们提出并展示了一种叫做“纳米压 印”(nanoimprint lithography)的新技术。 纳米压印术是软刻印术的发展，它采用绘有纳米图案的刚性压模将基片上的聚合物薄膜压出纳米级图形，再对压印件进行常规的刻蚀、剥离等加工，最终制成纳米结构和器件。它可以大批量重复性地在大面积上制备纳米图形结构，并且所制出的高分辨率图案具有相当好的均匀性和重复性。该技术还有制作成本极低、简单易行、效率高等优点。因此，与极端紫外线光刻、X射线光刻、电子束刻印等新兴刻印工艺相比，纳米压印术具有不逊的竞争力和广阔的应用前景。目前，这项技术最先进的程度已达到5 nm以下的水平。 纳米压印技术主要包括热压印(HEL)、紫外压印(UV—NIL)(步进－闪光压印(S—FIL))和微接触印刷(μCP)，以下将分别就其压印工艺、特点及存在的不足等方面予以阐述。 1、热压印 热压工艺是在微纳米尺度获得并行复制结构的一种成本低而速度快的方法，仅需一个模具，完全相同的结构可以按需复制到大的表面上。 热压印法的工艺过程分三步：压模制备、压印过程、图形转移。其基本概念是用电子束刻印术或其他先进技术，把坚硬的压模毛坯加工成一个压模；

纳米科学技术学院

纳米科学技术学院 纳米材料与技术专业人才培养方案 一、专业介绍 苏州大学纳米科学技术学院（College of Nano Science and Technology, CNST）成立于2010年，是苏州大学、苏州工业园区政府和加拿大滑铁卢大学携手共建的一所高起点、国际化的新型学院。学院现有“纳米材料与技术”一个本科专业，本专业拥有“三个唯一”：唯一一个依托首批国家试点学院建设的纳米专业，是聚全院资源集中建设的唯一专业；唯一一个依托首批国家“2011”计划协同创新中心建设的纳米专业，集行业产业资源开展人才协同培养；唯一一个依托江苏省高校品牌专业建设工程项目的纳米专业，面向国家战略性新兴产业发展培养创新人才。 二、培养目标 培养纳米科学与技术领域具有创新思维能力、具备学科交叉优势、拥有国际化视野的创新人才，包括学术创新人才和技术创新人才。毕业生五年后将活跃在纳米材料科学与工程、纳米器件技术、纳米医学等相关领域，从事科

学研究、技术开发或科技管理工作，为国家与区域的战略性新兴产业发展做出贡献。 三、基本培养规格与要求 （1）政治思想和德育方面 热爱社会主义祖国，拥护中国共产党领导，掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本原理；愿为社会主义现代化建设服务，为人民服务，有为国家富强、民族复兴而奋斗的志向和责任感；具有敬业爱岗、艰苦奋斗、热爱劳动、遵纪守法、团结合作的品质；具有良好的思想品德、社会公德和职业道德。 （2）体育方面 掌握体育和军事基本知识，掌握科学锻炼身体的基本技能，养成良好的体育锻炼和卫生习惯，接受必要的军事训练，达到国家规定的大学生体育和军事训练合格标准，具备健全的心理和健康的体魄，能够履行建设祖国和保卫祖国的神圣义务。 （3）智育方面 掌握人文社会科学和自然科学基本理论知识，掌握纳米材料与技术领域的基础理论、基本技能以及相关的工程技术知识，具有独立获取知识、运用知识、创新知识的基本能力及开拓进取的精神，具有运用科学理论和实验技能

现代科学与技术概论、复习提纲

一、名词 科学 计算机网络技术 生物技术 黑箱方法 系统功能分析法 技术 黑体 基因 信息技术 酶工程 超导材料 核能 人工智能 风能 非晶态金属 空间技术 太空轨道 控制论方法 宇宙 纳米材料 局域网 二、简述 简述玻尔模型与卢瑟福模型的差别。 简述量子力学的基本理论观点。 简述空间技术的核心内容。 简述激光的主要特点。 地球的深化经历了哪些时期？ 近代科学突破的标志是什么？ 简述哥白尼的日心部和哈维血液循环的基本观点。简述近代科学技术兴起的背景 简述第一次技术革命发源于英国的原因。 牛顿的无限宇宙模型存在哪些难以克服的矛盾？简述生物技术在医药领域的应用。 简述科技进步与产业变革的关系？ 简述魏格纳大陆漂移说四大证据。 简述科学与技术的关系 简述古代阿拉伯国家对科学技术特殊贡献。 简述氢作为新能源的优点。 简述现代科学方法（系统科学）。 简述信息技术的核心内容。

简述现代分子生物学产生的基础。 简述海洋能开发利用新技术的主要内容。 简述自动化技术在农业生产上的应用。 简述人类面临的全球性问题。 简述近代物理学理论的三次大综合。 简述高技术的主要特征。 简述现代科学的五大基本模型。 简述现代科学的四大基本理论。 三、综合论述题 联系实际，论述科技进步与经济增长的关系？ 现代科学的特征及其对我国的启示。 请应用你所学的知识论述经济增长方式转变与高新技术应用的关系，并举例说明。为什么说科技进步是实现可持续发展的重要保证。 技术创新的模式有哪些？我国应采用哪种模式？ 现代信息技术的主要内容及其对社会发展的影响。 什么是转基因农产品，转基因农产品是否能大规模推广？为什么？ 农业高新技术都有哪些？请分别举例说明其应用情况。 请从技术变革的角度谈谈我们如何应对全球气候变化？