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纳米压印技术是一种全新的纳米结构制备技术,具有分辨率高、效率高、成本低的优点,它为半导体器件制作提供了一个新的解决方案。随着半导体业朝着不断缩小特征尺寸方向发展,随之而来的技术进步导致了设备的成本以指数增长。由于成本的增长,人们对纳米压印光刻这一低成本图形转移技术的关注越来越多。
本文介绍了纳米技术的发展历程和研究现状,纳米压印的工作原理和遇到的困难和挑战。对纳米压印中需要的模板和聚合物进行了研究。提出了纳米压印模板所要具备的条件,模板的硬度、热膨胀系数和抗粘性等对图形转印的影响,制备出了几种不同类型的压印模板。分析了聚合物的填充机理和温度、压力对聚合物填充的影响。根据聚合物的流动模型理论,假定在温度不变的条件下,对压印各参数之间的关系进行仿真,确定热压印的合理参数。介绍了紫外压印技术的原理和工艺,并对紫外压印中需要的模板和聚合物的选择进行了分析。用自行研制的UVNIL-01型紫外压印机,分别在纸质硬板上和石英玻璃上做了紫外压印实验,成功制作出了具有100nm特征尺寸的图形。用纳米压印技术制作了微型燃料电池的导流板,成功制作了200μm宽的直流通道和800μm宽的直流通道,并用自呼吸式燃料电池对导流板进行了验证。