結(jié)合光刻和反應(yīng)性相分離技術(shù)制備微納米圖形的研究.pdf

1、最近幾十年，由于圖形技術(shù)在學(xué)術(shù)上和工業(yè)上的廣泛應(yīng)用而倍受關(guān)注。在工業(yè)上，圖形可以用于集成電路、微型感應(yīng)器、生物芯片等。基于對(duì)復(fù)雜的微納米圖形的需求的不斷增長(zhǎng)，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出了許多制備圖形的方法。其中光刻技術(shù)具有大規(guī)模量產(chǎn)和操作步驟簡(jiǎn)單的特性，從而使其成為一種成熟的，并得到廣泛運(yùn)用的方法。但是，光刻技術(shù)也存在其局限性，因?yàn)楣饩哂猩⑸涞奶匦?，因而無(wú)法聚焦制備出納米尺寸的圖形。因此，能夠得到納米結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單的方法成為研究的熱點(diǎn)。反應(yīng)性相分離技術(shù)

2、被證明能在高聚物共混物的連續(xù)相中形成不同尺度的分散相，反應(yīng)性相分離技術(shù)使用許多商業(yè)化的無(wú)規(guī)共聚物就可以得到微米尺度的相分離。但是，要想通過(guò)反應(yīng)性相分離來(lái)得到納米級(jí)的結(jié)構(gòu)還是比較困難的。 針對(duì)這些問(wèn)題和缺點(diǎn)，本文以已商業(yè)化的交聯(lián)單體和無(wú)規(guī)共聚物為原料，通過(guò)結(jié)合光刻技術(shù)和反應(yīng)性相分離技術(shù)，以及對(duì)反應(yīng)物和反應(yīng)條件的控制，制備得到了所需要的含有納米結(jié)構(gòu)的微米圖形。首先通過(guò)光刻得到微米級(jí)規(guī)整的圖形，淬火處理后在微米級(jí)圖形的內(nèi)部形成納米級(jí)的

3、相分離，進(jìn)一步在溶劑中洗掉無(wú)規(guī)共聚物得到納米級(jí)的結(jié)構(gòu)。該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，具備工業(yè)化的潛力。通過(guò)對(duì)微米圖形、納米結(jié)構(gòu)的形成機(jī)理進(jìn)行了深入的研究：結(jié)合紅外光譜（FT-IR)、原子力顯微鏡（AFM)、X射線表面能譜（XPS）等技術(shù)手段研究了了該制備方法的機(jī)理。在此過(guò)程中，考察了各種實(shí)驗(yàn)條件如溶液濃度，涂膜轉(zhuǎn)速，曝光、顯影時(shí)間，淬火溫度及時(shí)間的影響，在提高微納米圖形的效果的同時(shí)，初步得到了原料為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）和聚苯乙烯-聚甲