大面积仿生结构特征参数检测及表面性能研究

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1、学号：S13040469硕士学位论文大面积仿生结构特征参数检测及表面性能研究研究生姓名：吴杰学科、专业：控制科学与工程二○一六年三月分类号：TN249密级：可公开UDC：621.3编号：大面积仿生结构特征参数检测及表面性能研究THECHARACTERISTICPARAMETERDETECTIONANDTHERESEARCHOFTHESURFACEPROPERITYINLARGE-AREABIONICSTRUCTURESURFACE学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：控制科学与工程（0811）研究方向：光电检测理论与系统

2、申请学位级别：工学硕士指导教师：胡贞教授研究生：吴杰论文起止时间：2014.09-2016.03长春理工大学硕±学位论文原创性声明：所呈交的硕古学位论文本人郑重声明，《大面积仿生结构特征参数检测及表面性能研究》是本人在指导教师的指导下。，独立进行研究工作所取得的成果除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的硏究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结梁由本人承担。如之去＼／／３月＾作者签名：矣年日长春理工大学学位论文版权使用授权

3、书“长春理本学位论文作者及指导教师完全了解工大学硕±、博古学位论文版权使’’－用规定，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕上学位论文全文数据库和ＣＮＫＩ系列数据库及其它国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版。，允许论文被査阅和借阅本人授权长春理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。＾＾＾作者签名：年月日么／么於／＾月导师签名；／＾年日摘要利用激光干涉光刻成本低、高效率和分辨率高的优点，分别在单晶硅和非晶硅薄膜

4、表面进行光刻实验并实现大面拼接，对实验样品特征参数进行检测，研究参数对可见光波段反射率和表面润湿性的影响。论文介绍了减反射和润湿性两种仿生结构的研究现状、总结了微纳结构特征参数的检测方法。以激光干涉理论为基础，利用计算机对干涉图形进行模拟仿真。通过改变相关干涉参数，模拟出各参数设置下的二维、三维光强分布图及对应的光强分布曲线，搭建干涉光路，在单晶硅表面进行干涉实验。在单晶硅研究的基础上对非晶硅薄膜表面改性，并研究其减反射性。使用二维微位移平台进行大面积拼接实验，从而实现大面积仿生结构的制备。用扫描电镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）对激光刻蚀后的

5、单晶硅和非晶硅薄膜表面结构特征参数进行检测，并使用反射率测量仪、接触角测量仪对改性后的单晶硅和非晶硅薄膜表面反射率和润湿性进行测量，分析结构特征参数对减反射性能和润湿性的影响。关键词：激光干涉、大面积、仿生结构、特征参数IABSTRACTInthisarticle,basedonthelaserinterferencelithographywiththeadvantagesoflowcost,highefficiencyandhighresolution.Thelaserinterferenceexperimentwascarriedinthesu

6、rfaceofsingle-crystalsiliconandamorphoussiliconthinfilm,thenachievedthelarge-areainterferencepatterns.Atlast,characteristicparameterswasdetectedandthenfurtherresearchedtheeffectofreflectanceonthevisiblelightandsurfacewettabilitywhentheparameterschanged.Firstly,thisthesispresen

7、tstheresearchbackgroundandtheresearchprocessofantireflectionandsuperhydrophobicfortwobiomimeticstructures,itsummarizethedetectionmethodindomesticandforeignwhichcanbeusedforparameterdetectioninmaterialsurface.Then,theprincipleoflaserinterferenceisbrieflyintroducedandthenusedthe

8、softwareofMATLABtosimulatetheresultofthree-beam,fourbeams,six