基于普通光盤與軟模板納米壓印技術的二維微納結構的制備.pdf

1、二維周期性微納結構和隨機性微納結構具有獨特的光學性質(zhì)，在生物醫(yī)學、太陽能電池和電子器件等領域有著廣泛應用。電子束刻蝕、聚焦離子束刻蝕、光刻等技術均可以制備出高質(zhì)量的微納結構。然而，這些技術通常需要昂貴的設備，成本高、制備效率低、并且難以制備大面積的微納結構。納米壓印技術，其加工分辨能力只與模板圖案的尺寸有關，而不受光學光刻的最短曝光波長的物理限制，并且還可以進行大面積的制備，降低了生產(chǎn)成本。然而，該技術通常仍需要電子束或聚焦離子束刻蝕等

2、方法預先制備剛性模板。微接觸印刷、復制模塑、轉(zhuǎn)移微模塑、毛細微模塑、溶劑輔助微塑模等軟刻蝕方法成本低、可以快速制備大面積的微納米結構，然而這些方法中使用的彈性模板或彈性印章均需要初始的母模板，而這一模板的制備仍需要利用電子束、光刻等技術來制備，從而導致納米壓印技術與軟刻蝕技術仍然離不開價格昂貴的初始模板。因此，人們試圖尋找廉價的微納結構作為模板。因此，研發(fā)低成本、高效率的大面積制備微納周期結構具有非常重要的意義。
　　本文以克服這

3、些問題為目的，將軟模板與納米壓印技術相結合，以普通CD、DVD和BD光盤中的聚碳酸酯層（PC層）為初始模板，并采用聚二甲基硅氧烷（PDMS）復制其微結構從而形成軟模板，利用熱壓印的方法在PC這種熱塑性基底上制備了不同的微納結構。主要內(nèi)容如下：
　　1.采用PDMS分別復制一次寫入型光盤CD-R、DVD-R和BD-R光盤PC層上的微納結構后，再利用熱壓印的方法將以上三種 PDMS上的一維微納結構分別轉(zhuǎn)移到空白PC基底上，從而在PC基

4、底上制備了三種周期不同的一維微納光柵結構。
　　2.利用PDMS軟模板通過兩次成一定角度的壓印，在PC基底上制備了周期性二維微納結構；兩次壓印過程中，通過使用不同的PDMS軟模板，在PC基底上制備了多種復雜的二維微納結構。
　　3.將三種光盤的PC層兩兩組合，用PDMS分別復制每組組合的微納結構，從而得到了三種具有組合微納結構的軟模板；兩次壓印過程中，通過使用不同的PDMS軟模板，在同一PC基底上同時制備了四種二維周期性微納

5、結構，這一并行壓印的方式提高了制備效率。
　　4.直接以CD-R、DVD-R和BD-R光盤的PC層作為壓印基底，將三種光盤相應的PDMS軟模板與光盤基片光柵方向成一定角度進行壓印，獲得了不同的二維周期性微納結構。
　　5.為了在空白 PC基底上制備隨機性微納結構，采用 PDMS分別復制只讀型光盤CD-ROM、DVD-ROM和BD-ROM中 PC層上的隨機微納結構，之后再利用熱壓印的方法將三種PDMS上的微納結構分別壓印到空白