[發明專利]碗狀金屬納米結構的制備方法

有效

• 申請號: 201410031509.2
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104803342A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 朱振東;李群慶;白本鋒;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: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G02B5/18;B82Y40/00;B82Y20/00
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1.一種碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其包括以下步驟：

提供一基底；

在所述基底的表面設置一金屬層；

在所述金屬層遠離基底的表面設置一圖形化的掩模層，該圖形化的掩模層包括多個間隔設置的凸塊，相鄰的凸塊之間的金屬層被暴露；

對上述結構進行退火處理，使每個凸塊的頂面形成多個裂紋；以及

采用物理性刻蝕氣體和反應性刻蝕氣體同時刻蝕，對應在每個凸塊的位置形成一碗狀金屬納米結構。

2.如權利要求1所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述物理性刻蝕氣體為氬氣或氦氣，所述反應性刻蝕氣體為氧氣、氯氣、三氯化硼或四氟化碳。

3.如權利要求1所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述金屬層的材料為貴金屬以及鈦、銅、鋁。

4.如權利要求3所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述貴金屬為金、銀、鉑、鈀。

5.如權利要求1所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述退火處理具體包括：在氮氣或氬氣環境中，加熱至130攝氏度~180攝氏度之間并保溫5分鐘~90分鐘，以及冷卻至室溫。

6.如權利要求1所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述刻蝕的步驟在一刻蝕系統中進行，所述物理性刻蝕氣體的體積流量為25sccm~150sccm，所述反應性離子刻蝕氣體的體積流量為5sccm~15sccm。

7.如權利要求1所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述凸塊頂面的裂紋被反應性刻蝕氣體刻蝕而擴大直至將金屬層暴露出來。

8.如權利要求7所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述掩模層被反應性刻蝕氣體完全刻蝕除去，通過裂紋擴大而暴露的金屬層被物理性刻蝕氣體刻蝕形成一碗狀凹陷部，且在該碗狀凹陷部中心有一凸起結構，相鄰的凸塊之間暴露的金屬層被物理性刻蝕氣體完全刻蝕或部分刻蝕。

9.如權利要求8所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述相鄰的凸塊之間暴露的金屬層是否被完全刻蝕與所述金屬層的厚度及刻蝕時間有關。

10.如權利要求9所述的碗狀金屬納米結構陣列的制備方法，其特征在于，所述金屬層的厚度為100納米~200納米。