基于模板技术微图案加工新方法及其应用

来源 :中国科学院长春应用化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smartdudu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
加工高精度的微米及纳米尺寸的图形结构在理论研究以及实际应用中都有非常重要的意义。由于传统的光刻技术本身的不足以及其他的先进刻蚀技术所具有的高成本,操作复杂等缺点,使得基于模板技术的微加工方法得到了人们的广泛关注。基于模板技术的微加工方法的低成本、高效率、设备简单、应用范围广等特点使得该类技术得到了很大的发展,但仍有一些问题急待解决,如现有模板微图案化方法主要制备与模板精度相同的图案,图形尺寸取决于原始模板。因此如何实现多层以及具有复杂化学或拓扑结构的微结构的制备,存在一定的挑战性。同时,随着有机光电功能信息材料及器件的快速发展,模板微图案化方法在该领域的应用也成为目前研究的热点。进一步发展低成本,高效率,不影响图案化材料性能以及适用于加工不同尺度结构的微加工方法,是我们需要解决的关键问题。   本论文在模板技术基础上,发展了以毛细力或机械黏附力等为图案化驱动力的多种聚合物以及金属微加工方法,主要内容如下:   笔者发展了制备尺寸可调以及特殊聚合物结构的微加工方法。提出了溶剂辅助毛细力刻蚀技术制备尺寸可调聚合物图案。利用PDMS模板溶剂溶胀特性,以聚合物溶液的毛细力为图案加工驱动力,通过控制模板与聚合物薄膜的接触时间:实现了室温条件下可控尺寸聚合物图案加工。该方法可以多次加工制备复杂的聚合物结构。对于PDMS模板非溶胀性溶剂,我们直接利用聚合物溶液的毛细力作用,通过聚合物溶液浓度的调节,有效调控图形的尺寸以及形貌。我们引进冰模板技术,通过冰与水的可逆转变,制备了聚合物微球面结构。进一步利用该聚合物微球面结构加工了聚合物微透镜。通过对基底亲疏水性质的调节,实现不同曲率微透镜的制备。得到的微透镜具有较好的光学性能。   笔者介绍了一种用环氧树脂为模板的热剥离技术进行聚合物图案化的方法。引进PDMS基板为图案加工的载体,在相对较大的压力下,PDMS基板发生较大的弹性形变,辅助聚合物薄膜在环氧树脂模板图案边缘处发生断裂或弱化过程。在相对较高的温度下,聚合物薄膜与环氧树脂模板之间形成了紧密的结合,与环氧树脂模板接触的聚合物薄膜被选择性剥离。它是一种以机械粘附力为图案加工驱动力的方法,适用于多种聚合物材料。与其它打印技术相比,该方法的一个显著的优点是得到的分离聚合物图案可以进行传递打印。应用于以聚合物材料为绝缘层的有机晶体管加工,可以有效避免半导体材料旋涂过程中溶剂对绝缘层的影响,提高器件性能。   笔者提出了溶剂辅助金属传递打印技术加工金属微结构。利用聚合物粘弹性随饱和溶剂处理时间而变化的规律,通过调控金属薄膜和模板、金属薄膜和聚合物薄膜之间界面相互作用力,以机械粘附力作为图案化驱动力,实现了室温条件下大面积金属图案加工。它可以适用于多种材料以及加工多层金属结构。我们在此基础上提出了反向加工过程,进一步扩大了方法的应用范围。我们将其应用于有机晶体管的加工。器件的性能与用其它方法加工的器件性能相比有所下降,但是该方法具有快速大面积图案化、可在开放的空气环境中操作的优点,加工过程简单,加工成本低,因此适用于低端电子器件。
其他文献
在卤水制备碳酸锂及其它锂盐产品的过程中,微量硼的存在将严重影响产品的纯度,因此,硼的去除亟待解决。无机吸附剂相对于有机吸附剂如离子交换树脂因其牢固的结构、良好的热稳定
纤维素是一种重要的天然高分子材料,资源丰富,应用广泛。随着离子液体在纤维素的工业应用与纤维素均相衍生化反应等方面日趋重要,对该体系的基础研究成为迫切需要。而研究纤维素
学位
时间:2017年6月26日地点:潘天寿纪念馆寒碧(《诗书画》杂志):感谢各位。这次座谈是为浙江省今年底纪念潘天寿先生的展览铺垫绎思。童中焘教授建议划断一个讨论范围,我就和潘
本论文主要探索了带有不同取代基的联烯酸酯在有机膦催化下的反应性,并且以此来构建一些杂环兼并环或者螺环化合物。杂环结构化合物是重要的有机合成中间体,杂环结构也广泛存在
在功能材料的理论设计和分子模拟研究中,能量和力学性质是两个很重要的概念。论文工作的前部分是从发展新型高能量密度材料(HEDM)的角度,利用分子模拟技术考察了含能分子的能量
英语写作教学应用探究式教学法可以丰富课堂内容,激发学生主动参与课堂教学的积极性,帮助学生更直接快速地进入写作状态。  一、探究式学习法的特点与教学优势  探究式学习也称探究性学习或研究性学习,指学生在教学中独立自主地发现问题,通过讨论交流等探索方式获得知识的同时培养能力。新课程改革提出了这一教学方式,并倡导学生主动参与到教学过程中,呈现出一种积极的学习过程。探究式教学方法应用于初中英语写作教学中,
芳烃(苯、甲苯、二甲苯,即BTX)是产量仅次于乙烯和丙烯的重要有机化工原料。目前生产芳烃的方法分为两大类:一类是石油路线,另一类是非石油路线。鉴于世界石油资源的日益短缺,一
生物质是自然界中唯一可再生的碳源,使用生物质原料可生产多种增值化学品,功能性材料和燃料等产品。5-羟甲基糠醛作为最重要的平台化合物,构建了连接生物质与小分子化合物之间的
天然有机质(NOM)对土壤中无机有机养分的保蓄、土壤优化结构的形成、以及减低污染物质的生物有效性等方面具有重要的作用。本文通过实验研究了土壤有机质结合形态与土壤结构
近红外模型传递时大都需要一组标准样品校正从机光谱或模型,一些有代表性的样品通常被选作标样。天然植物样品长期放置后性状易改变,且一旦丢失则很难再获得相同的样品,同时在多