[發明專利]一種納米晶體圖形轉印的方法及納米晶體圖形材料

無效

• 申請號: 200710040307.4
• 申請日: 2007-04-29
• 公開（公告）號: CN101261443A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 林健
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 吳林松

1.?一種納米晶體圖形轉印的方法，其步驟包括：

(a)在玻璃或表面改性的單晶基片表面覆蓋具有目標圖形的轉印膜層，該轉印膜層是含納米晶體前驅物的壓印膠或含納米晶體前驅物的金屬膜層；

(b)在直流電場誘導下，對覆蓋有目標圖形的轉印膜層的玻璃或表面改性的單晶基片進行熱處理，誘導納米晶體前驅物中的金屬離子向玻璃或單晶基片表面改性層內定向擴散、并在玻璃層或單晶基片表面改性層中成核、生長晶體，進而獲得目標納米晶體圖形。

2.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于：在步驟(a)、(b)之后還包含步驟(c)對覆蓋有目標圖形的轉印膜層的玻璃或表面改性的單晶基片進行后續熱處理。

3.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步驟(b)是在直流電場誘導下，以已涂覆圖形轉印膜層的玻璃或表面改性的單晶基片表面為陽極，對其施加直流電場，并進行熱處理。

4.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步驟(b)直流電場的電場強度為50-2000V/mm，熱處理溫度為200-900℃，處理時間為5-1000min。

5.?根據權利要求2所述的方法，其特征在于所述的步驟(c)后續熱處理工藝為：在直流電場50-1000V/mm的條件下，于250-900℃下熱處理10-1000min，或者不施加直流電場，于250-900℃下熱處理10-1000min。

6.?根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的步驟(b)和(c)中電場的強度和熱處理的溫度時間，依據玻璃基片或單晶基片表面改性層的熱穩定性、轉變溫度、軟化溫度、電導性能、介電性能、擊穿電壓閾值、金屬離子擴散性能、金屬納米晶的析晶溫度范圍和介電性能之間的關系來確定。

7.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于：含納米晶前驅物的壓印膠包括：在200-600℃下保持穩定的聚合物基體中含有1-20wt％IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB族金屬離子的壓印膠；所述的IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB族的金屬離子優選：銅、銀、鋅、錳、鉛、鐵、鈷、鎳、金、鉑、鈦、鈧、釔、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、鈥、銩、鐿、镥、鈰，以上這些元素的離子；壓印膠中含有所述金屬離子的重量百分比優選在3-7wt％之間；所述的聚合物基體優選：聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亞胺、環氧樹脂、氰酸酯樹脂。

8.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于，含納米晶前驅物的金屬膜層包括：含有IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB族元素的膜層，其中IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB族元素優選：銅、銀、鋅、錳、鉛、鐵、鈷、鎳、金、鉑、鈦、鈧、釔、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、鈥、銩、鐿、镥、鈰，以上元素中的一種或多種復合膜及化合物膜，膜層厚度優選10-1000nm。

9.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所用的玻璃為硅酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、重金屬氧化物系統玻璃中的一種或其復合氧化物玻璃，其中重金屬氧化物系統玻璃優選碲酸鹽、鉍酸鹽、銻酸鹽、鉛酸鹽。

10.?根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所用的表面改性的單晶基片為：包括紅寶石、藍寶石的氧化鋁基片、單晶硅基片、以及石英玻璃基片，其改性層為含鋰、鈉、鉀、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、錳、鋅、硅離子的轉印膜或化合物膜。

11.?根據權利要求1所述的方法制備得到的產品，其特征在于：玻璃或單晶基片改性層中含有納米晶體圖形；其中納米晶體為包括IIIB、IVB、VB、VIB、VIIB、VIIIB、IB、IIB族單質金屬納米晶體或金屬化合物納米晶體；不同種類、不同形狀的納米晶體圖形在同一玻璃或單晶基片改性層中重疊。