利用纳米压印技术构筑图案化微纳结构研究

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1、河南大学凝聚态物理专业2007级硕士学位论文2010．06中文摘要大规模集成电路技术的进一步发展需要开发新一代的刻蚀技术，但传统的光刻技术即将接近其技术极限，因此研究和开发高分辨率加工能力的纳米加工技术迫在眉睫。纳米压印技术是华裔科学家美国普林斯顿大学周郁在1995年首先提出的，目前，这项技术最先进的程度已达到5姗以下的水平。纳米压印技术的显著优点是速度快、环节少、成本低，被认为是下一代微纳结构刻蚀技术之一。本文首先探究了纳米压印技术的条件；然后利用在荷叶表面沉积镀膜的方法制备得到压印模板从而进行压印；同时利用聚二甲基硅氧烷的特殊性质

2、复制图案化的表面结构制备软模板，并进行了压印研究。本文主要分为以下几个部分：在第二章中，我们制备了聚苯乙烯(PS)并对其进行了表征；利用原子力测量在不同的旋涂速度下聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)阻挡层的厚度及表面形貌。在第三章中，我们利用SEM观察荷叶表面的结构；用接触角测量仪研究其疏水性质；通过实验发现荷叶不适宜直接作为压印模板，于是我们利用离子束溅射的方法在荷叶的表面沉积无机膜(铜、硅等)增加荷叶微纳结构的强度，由于镀膜后仍保留了荷叶原来的微突结构，所以膜的表面仍然具有疏水性质，适合作为压印模板使用；最后进行了压印研究。在

3、第四章中，我们通过复制原始模板(光盘、光栅结构等)的图案化表面结构和生物表面结构制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)压印模板；对利用旋涂的方法在硅片及其他基底上旋涂成膜的氧化锌纳米溶胶进行压印，从而得到构筑图案化微纳结构氧化锌薄膜。该方法同样适合其他具有规则结构表面的复制和转印，扩展了纳米压印的应用领域。关键词：纳米压印技术、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、荷叶、聚二甲基硅氧烷(PDMS)河南大学凝聚态物理专业2007级硕士学位论文2010．06AbstractFurtherdevelopmentofthelarge-sca

4、leintegratedcircuittechnologyneedstodevelopanewgenerationoflithographytechnology，however，thetraditionallithographytechnologiesapproachtheirlimits．Therefore，Thedevelopmentofnewnanoprocessingtechnologywi也high—resolutionprocessingcapacityisimminent．NanoimprintLithographywa

5、sfirstlyproposedin1995byprofessorChouofPrincetonUniversity．Currently，themostadvancedtechnologyofnanoimprinthasreachedthelevelofbelow5nnl．Thesignificantadvantagesofnanoimprinttechnologyarefastspeed，easyoperationandlowcost，anditisconsideredthenextgenerationofmicro—nanostr

6、uctureprocessingtechnologyforsemiconductorindustry．Thisthesisexplorestheexperimentalparametersfornanoimprinttechnology，thensofttemplateofpolydimethylsiloxane(PDMS)Wasusedasnanoimprintstamp．Thisthesisisdividedintothefollowingsections：InChapter2，wepreparedpolystyrenefilms

7、asresistlabyersandmeasuredthethicknessofthefilmsusingScanningProbeMicroscope(SPM)．Theimprintresultswereanalyzedbythecontroloftheimprintpressure，temperatureandtime．InChapter3，thesurfacestructureoflotusleaveswereanalyzedbyscanningelectronmicroscope，andthehydrophobicnature

8、oflotusleaveswereconfn'medusingcontactanglemeasuringdevice．Itfoundthatlotusleaveswasunfitforusingasimprinttemp