電射流打印脈沖控制及功能微結構制備.pdf

1、電射流打印以其制造精度高、對打印材料適應性好和適用于復雜微結構成型等優(yōu)勢，在微納電子器件和傳感器等方面具有很大的應用潛力。本文選用石墨烯墨水作為打印液體，研究了電射流打印的脈沖控制，探討了打印參數(shù)對成型尺寸和打印穩(wěn)定性的影響，進行了石墨烯的納米層打印，實現(xiàn)了石墨烯微結構的按需打印制造，制備了用于微流控芯片檢測的Pt/石墨烯復合微電極和石墨烯場效應管傳感器，分別測試了其性質。
　　首先，完成了脈沖電射流打印平臺的構建，研究了脈沖參量

2、對成型結構線寬和穩(wěn)定性的影響。影響打印的參數(shù)主要是脈沖電壓幅值、占空比、流量、平臺運動速度、脈沖頻率和打印高度等。其中，脈沖電壓幅值升高時，打印穩(wěn)定性變差。占空比和流量減小時，成型結構線寬減小。根據(jù)不同的平臺運動速度，可以打印出點結構或線結構，線結構的線寬隨平臺運動速度的升高而減小。優(yōu)化打印參數(shù)后，使用內徑50μm的噴針打印出了線寬約20μm的石墨烯線結構陣列。實現(xiàn)了電噴印的按需式打印技術，獲得了微納尺度圖形打印的控制方法。分析了不同的

3、按需打印方式對按需打印的影響，結果表明，通過改變脈沖電壓波形的方式，由標準脈沖波，改變?yōu)殡A梯形脈沖波，逐漸增大電壓，可以有效避免打印時出現(xiàn)的大液滴，實現(xiàn)按需打印。在硅襯底上，打印成型了各種微圖形。
　　然后，對石墨烯微結構進行了表征，研究了石墨烯打印層數(shù)與成型結構電阻率、厚度和表面形貌的關系。當打印層數(shù)增多時，成型結構厚度隨之變大，兩者基本呈線性比例關系，打印層數(shù)為1層和50層時，厚度分別為5 nm和730 nm；電阻率隨之減小，