[發明專利]一種基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器的制造方法

有效

• 申請號: 201410082271.6
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103991837B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 周建華;李萬博;江雪芹
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B81B7/02
• 分類號: B81B7/02;B81C1/00;G01N21/59;G01N5/00;G01N27/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

1.?一種基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器，其特征在于，其結構由上到下，分別為微納米有序通孔陣列金屬薄膜、壓電基底薄片、環狀金屬薄膜，所述的壓電基底為壓電石英晶體或壓電陶瓷，具有光學透明性能。

2.?根據權利要求1所述的基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器，其特征在于，所述金屬為金、銀、鉑、鈀、鎂。

3.?一種根據權利要求1所述的基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器的制造方法，其特征在于包括如下步驟：

S1.?用光刻技術在硅片表面分別制備出微納米有序柱陣列模板和環狀模板，然后旋涂一層硬度較高的PDMS預聚液加熱固化，接著，澆注一層硬度較低的PDMS預聚液除去氣泡后加熱固化，分離后分別得到具有微納米有序多孔圖案的復合印章M1和具有環形圖案的復合印章M2，

S2.?在壓電基底薄片的兩側表面鍍金屬薄膜，

S3.?使用具有微納米有序多孔圖案的復合印章M1，在壓電基底薄片的上表面實施自組裝膜法，將復合彈性印章M1表面的硫醇墨水壓印轉移到金屬薄膜的上表面形成致密硫醇單分子抗蝕層，

S4.?濕法刻蝕上表面金屬薄膜，然后蒸餾水清洗，

S5.?利用射流等離子體清除基底上表面金膜上的硫醇分子，然后用蒸餾水清洗，即獲得壓電基底薄片上表面的微納米有序通孔陣列金屬薄膜，

S6.?更換具有環狀圖案的復合印章M2，通過自組裝膜法將復合彈性印章M2表面的硫醇墨水壓印轉移到金屬薄膜的下表面，

S7.?濕法刻蝕下表面金屬薄膜，然后蒸餾水清洗，

S8.?利用射流等離子體清除基底下表面金膜上的硫醇分子，然后用蒸餾水清洗，即獲得結構由上而下為微納米有序通孔陣列金屬薄膜、壓電基底薄片、環狀金屬薄膜的傳感器。

4.?根據權利要求3所述的基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器制造方法，其特征在于，步驟S1所述的復合印章分為兩層，分別是圖案層和襯底層。

5.?根據權利要求4所述的基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器制造方法，其特征在于，步驟S1中復合印章加工過程為先在硅片表面用光刻技術制備出微納米柱狀陣列圖案和環形圖案，然后在該圖案表面旋涂一層硬度較高的PDMS預聚液，加熱固化作為復合印章圖案層，再澆一層硬度較低的PDMS預聚液，加熱固化作為復合印章彈性襯底層。

6.?根據權利要求5所述的基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器制造方法，其特征在于，方法中的復合印章圖案層是由低溫下為黏流態，加熱后交聯固化的PDMS制備而成，且固化過程不可逆，固化后圖案硬度較高，自組裝膜法轉印圖案過程不易發生短程畸變；方法中的復合印章襯底層是由低溫下為黏流態，加熱可交聯固化的PDMS制備而成，且固化過程不可逆，固化后襯底硬度較低、彈性高，有利于自組裝膜法轉印過程中印章與金屬表面緊密貼合。

7.?根據權利要求3所述的基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器制造方法，其特征在于，所述自組裝膜法，是將硫醇溶液滴加或用脫脂棉球擦拭在彈性印章表面，或將彈性印章浸沒在硫醇溶液中，待印章吸收硫醇后表面乙醇溶液后，壓印在金屬膜表面，隨后硫醇分子在金屬膜表面自組裝形成單分子抗蝕層。

8.?一種根據權利要求1所述的基于壓電基底薄片的微納米有序通孔陣列金屬薄膜傳感器在光學異常透射、石英晶體微天平和電化學三種技術聯用傳感中的應用。