[發(fā)明專利]有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合激光熱刻蝕薄膜和微納圖形制備的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110238541.4
• 申請(qǐng)日: 2011-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102338986A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李豪;耿永友;吳誼群
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G03F7/09
• 分類號(hào): G03F7/09;G03F7/00;G03F7/20
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張澤純

1.一種有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合激光熱刻蝕薄膜，特征在于其構(gòu)成包括沉積在基片(3)上的ZnS-SiO₂薄膜(2)和旋涂在ZnS-SiO₂薄膜(2)上的腙類金屬螯合物有機(jī)薄膜(1)；所述的基片(3)為厚度0.1～3mm的Si片或聚碳酸酯片；所述的ZnS-SiO₂薄膜(2)的厚度為50～500nm，該ZnS-SiO₂薄膜(2)的ZnS-SiO₂的成分比為80mol％∶20mol％；所述的腙類金屬螯合物有機(jī)薄膜(1)為厚度50～150nm，的腙鎳螯合物、或腙鈷螯合物、或腙銅螯合物、或腙鋅螯合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合激光熱刻蝕薄膜的制備方法，其特征在于：該方法包括下列步驟：

①基片清洗：所述的Si基片表面粗糙度小于2nm，Si基片經(jīng)去離子水浸泡超聲清洗，無(wú)水乙醇超聲清洗，最后取出用純度99.9％的高壓氮?dú)獯蹈桑糜诟稍锲髦袀溆茫凰龅腜C片表面粗糙度小于2nm，制備薄膜之前用純度99.9％的高壓氮?dú)馇鍧崳?/p>

②基片和濺射靶材安裝：將所述的基片固定在磁控濺射儀的基片托上，然后把基片托夾持在磁控濺射儀真空腔里的基片座上，把所述的ZnS-SiO₂靶材置于靶基座上固定好，調(diào)節(jié)靶材與基片之間的距離到6cm，然后關(guān)閉真空腔蓋開(kāi)始抽真空，直至腔內(nèi)真空度優(yōu)于2×10^-4Pa；

③濺射ZnS-SiO₂薄膜：采用Ar氣作為工作氣體，通過(guò)氣體流量計(jì)控制Ar氣的通入量為80sccm，同時(shí)調(diào)節(jié)磁控濺射儀閘板閥至工作氣壓為0.85Pa，調(diào)節(jié)磁控濺射儀的射頻電源控制濺射功率并利用計(jì)算機(jī)控制程序控制濺射時(shí)間進(jìn)行濺射，濺射完成后，依次關(guān)閉射頻電源、氣體流量計(jì)，打開(kāi)閘板閥抽氣10min后關(guān)閉閘板閥，放氣，打開(kāi)磁控濺射儀的真空腔，取出制備的單層ZnS-SiO₂薄膜樣品；

④旋涂腙類金屬螯合物有機(jī)薄膜：稱取150mg腙類金屬螯合物溶解于5mL四氟丙醇中，超聲波振蕩至完全溶解，配制成30mg/mL的四氟丙醇溶液，然后用孔徑為0.22μm的微孔過(guò)濾器過(guò)濾，濾液用作涂膜溶液，制膜在室溫(25±2℃，)和相對(duì)濕度50％～60％下進(jìn)行，將旋涂液滴加在上述制備的ZnS-SiO₂薄膜樣品上，控制勻膠階段轉(zhuǎn)速1000～2000轉(zhuǎn)/分和時(shí)間1～5秒，在高速溶液旋涂薄膜制備設(shè)備上完成腙類金屬螯合物有機(jī)薄膜的制備。

3.利用權(quán)利要求1所述的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合激光熱刻蝕薄膜制備微納圖形的方法，其特征在于：該方法包括下列步驟：

①激光輻照：將所述的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合激光熱刻蝕薄膜置于激光直寫裝置的高精度二維工作平臺(tái)上，依次打開(kāi)計(jì)算機(jī)程序、激光器和信號(hào)發(fā)生器，采用波長(zhǎng)405nm的半導(dǎo)體脈沖激光直接輻照該有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合激光熱刻蝕薄膜；

②去除有機(jī)薄膜：用四氟丙醇淋洗激光輻照后的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合激光熱刻蝕薄膜表面2～3遍，溶解去除腙類金屬螯合物有機(jī)薄膜；

③顯影：將40wt％的分析純氫氟酸稀釋到5～10wt％，然后加入分析純氟化銨，配制成氫氟酸和氟化銨的質(zhì)量比為1∶1的溶液，以該溶液作為顯影液對(duì)所述的ZnS-SiO₂薄膜顯影20～300s，便可制備出需要的微納圖形結(jié)構(gòu)。