[發明專利]一種制備圖案化ZnO納米棒陣列的方法

有效

• 申請號: 201210300106.4
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102789128A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 張躍;陳翔;閆小琴;李欣;馮亞瀛;申衍偉;鄭鑫
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/20;G03F7/30
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種制備圖案化ZnO納米棒陣列的方法，能實現圖案化ZnO納米棒陣列可控而穩定的產出，其特征在于：該方法具體步驟如下：

（1）搭建基于雙面勞埃德鏡的三光束激光干涉系統，全光路使用介質全反射鏡，除激光器外，光學平臺用透明有機玻璃遮罩遮蓋；

（2）對生長用基底進行超聲清洗并旋涂負性紫外光刻膠；

（3）對帶有光刻膠的基片進行三光束激光干涉單次曝光，后采用低濃度多杯法顯影得到高對比度六角排列圓形孔洞模板；

（4）將帶有所述模板的生長基底放入生長液中進行圖案化ZnO納米棒陣列限域水熱生長，后取出、清洗并烘干，即可得到圖案化ZnO納米棒陣列。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（1）三光束激光干涉系統的構建是采用：He-Cd激光器一束325nm激光，經兩面介質全反射鏡，進入空間濾波器進行濾波處理，隨后擴束100cm形成直徑為12cm的大光斑；樣品臺以一定的入射角進行放置，另兩面介質全反射鏡相互夾角為120度且均垂直于樣品臺，樣品臺與兩面反射鏡的交點對準大光斑的中心；安放電子快門，用于精確控制曝光時間。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于：所述介質全反射鏡采用石英玻璃基底，分為兩種型號，一種是直徑25.4mm圓形反射鏡，用于空間濾波器前的激光反射，另一種是50*100mm方形反射鏡，用于進行雙面勞埃德鏡三光束激光干涉；在入射角為5-45度范圍內，所述反射鏡對325nm激光的平均反射率為99.0%以上，既能實現全光路最小能量損耗，又能最大限度地提升干涉能量分布的對比度。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（1）中透明有機玻璃遮罩是采用輕質有機玻璃制作防氣流空氣遮罩，并設計抽拉門，用以調節光路和更換樣品，該遮罩不僅避免了空氣灰塵對光學元件的污染，而且減小了激光器散熱器、凈化器風機等設備引起氣流波動對光學元件的沖擊。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（3）中低濃度多杯法具體的操作是：將原濃度顯影液按體積比1:1用去離子水稀釋處理，基片逐次放入盛有上述稀釋顯影液的三個燒杯中，進行手動顯影，顯影時間各為1min，為防顯影時光刻膠表面吸附氣泡，基片需傾斜放入稀釋顯影液中。

6.?如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述基底為Si或p-GaN。

7.?如權利要求2所述的方法，其特征在于：所述空間濾波器由焦距為2cm的高透物鏡和直徑為5um的針孔組成。