[發明專利]三維納米結構陣列的制備方法

有效

• 申請號: 201110292901.9
• 申請日: 2011-10-06
• 公開（公告）號: CN103030107A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 朱振東;李群慶;張立輝;陳墨;金元浩;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業（深圳）有限公司
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及一種三維納米結構陣列的制備方法。

背景技術

納米材料自問世以來，受到科學界追捧，成為材料科學現今最為活躍的研究領域。納米材料根據不同尺和性質，在電子行業、生物醫藥、環保、光學等領域都有著開發的巨大潛能。在將納米材料應用到各行各業的同時，對納米材料本身的制備方法和性質的研究也是目前國際上非常重視和爭相探索的方向。

納米材料按維度分類，大致可分為四類：零維、一維、二維和三維納米材料。如果一個納米材料的尺度在X、Y和Z三維空間受限，則稱為零維，如納米粒子；如果材料只在兩個空間方向上受限，則稱為一維，如納米線和納米管；如果是在一個空間方向上受限，則稱為二維納米材料，如石墨烯；如果在X、Y和Z三個方向上都不受限，但材料的組成部分是納米孔、納米粒子或納米線，就被稱為三維納米結構材料。

納米材料作為新興的材料，目前最大的問題是如何制備批量、均勻、純凈的這種微型物質，從而進一步研究這類材料的實際性能及其機理。從目前的研究情況來看，在諸多納米材料中，一維的碳納米管和二維的石墨烯材料的研究熱度最高，而三維納米結構的報道比較少，通常為納米球、納米柱等結構簡單的三維納米結構。

發明內容

有鑒于此，有必要提供一種結構復雜、高均勻度的三維納米結構陣列的制備方法。

一種三維納米結構陣列的制備方法，包括以下步驟：提供一襯底；在所述襯底的表面形成一掩模層；納米壓印所述掩模層，使所述掩模層表面形成并排延伸的多個條形凸起結構，相鄰的條形凸起結構之間形成溝槽；刻蝕所述掩模層，使對應掩模層溝槽位置的襯底表面部分暴露；刻蝕所述襯底，使所述掩模層的所述多個條形凸起結構中相鄰條形凸起結構依次兩兩閉合，形成多個三維納米結構預制體；以及去除所述掩模層，形成三維納米結構陣列。

一種三維納米結構陣列的制備方法，包括以下步驟：提供一襯底；在所述襯底的表面形成一掩模層，所述掩模層包括并排延伸的多個條形凸起結構，相鄰的條形凸起結構之間形成凹槽；刻蝕所述襯底，使所述掩模層的所述多個條形凸起結構中相鄰條形凸起結構依次兩兩閉合，形成多個三維納米結構預制體；以及去除所述掩模，形成M形三維納米結構陣列。

與現有技術相比較，本發明通過納米壓印與反應性刻蝕氣氛刻蝕相結合的方法制備多個三維納米結構形成大面積的三維納米結構陣列，且形成的三維納米結構分布均勻，該方法工藝簡單，成本低廉。

附圖說明

圖1為本發明第一實施例提供的三維納米結構陣列的結構示意圖。

圖2為圖1所示的三維納米結構陣列沿II-II線的剖視圖。

圖3為圖1所示的三維納米結構陣列的掃描電鏡照片。

圖4為本發明第一實施例提供的三維納米結構陣列的制備方法的工藝流流程圖。

圖5為圖4所示的制備方法中形成的三維納米結構預制體的結構示意圖。

圖6為本發明第二實施例提供的三維納米結構陣列的結構示意圖。

圖7為圖6所示的三維納米結構陣列沿VII-VII線的剖視圖。

圖8為本發明第三實施例提供的三維納米結構陣列的結構示意圖。

圖9為圖8所示的三維納米結構陣列沿IX-IX線的剖視圖。

主要元件符號說明