[發明專利]一種具有不同高度的微米柱的襯底的制備方法

無效

• 申請號: 201410604747.8
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN104401937A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 何榮祥;陳勇;張正濤;何偉琪
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: B82B1/00
• 分類號: B82B1/00;B82B3/00
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 徐立

技術領域

本發明涉及微納結構領域，特別涉及一種具有不同高度的微米柱的襯底的制備方法。

背景技術

微納結構是指尺寸為微米至納米的結構，微納結構在現代科技領域有著廣泛的應用。太陽能電池效率的提高、環境污染物的高效處理、化學反應效率和產物的提純、細胞的生長調控及三維微環境的模擬等等，這些都是以微納結構作為技術支持，特別是在生物領域中，微納結構有著十分重要的作用。

現有的微納加工技術是在二維平面襯底上制備出高度一致的微米柱或納米柱。若在二維平面襯底上制備出高度不等的微米柱或納米柱時，則可以采用三維軟光刻曝光技術，在利用三維軟光刻曝光技術時，傾斜襯底并使光刻膠懸涂在傾斜的襯底上，通過光刻膠的厚度變化實現微米柱或納米柱的高度變化，進而實現微米柱或納米柱高度的梯度變化。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

通過三維軟光刻曝光制備高度不等的微米柱或納米柱時，其控制精度差，耗時時間長，降低了制備的微米柱或納米柱的質量，同時也降低了制備微米柱或納米柱的效率。

發明內容

為了解決現有技術中制備微米柱或納米柱的質量低且效率低的問題，本發明實施例提供了一種具有不同高度的微米柱的襯底的制備方法。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種具有不同高度的微米柱的襯底的制備方法，所述方法包括：

制備電鍍掩模板，所述電鍍掩模板包括基底和設于所述基底上的掩膜層，所述掩膜層上具有微米孔；

將所述電鍍掩模板浸沒在電鍍液中進行電鍍，以在所述微米孔中沉積不同高度的微米柱；

將所述電鍍掩模板取出，去除所述掩膜層，得到模具，所述模具包括所述基底和所述基底上的微米柱；

將第一預聚物澆筑在所述模具上，待所述第一預聚物固化形成聚合物后，將所述聚合物與所述模具剝離，得到的聚合物上具有與所述微米柱形狀相同的微米孔；

在所述具有微米孔的聚合物上澆筑第二預聚物，待所述第二預聚物固化后，將所述第二預聚物與所述第一預聚物剝離，得到所述具有不同高度的微米柱的襯底。

具體地，所述電鍍材料為鎳、金、銅、聚吡咯或聚苯胺。

具體地，所述基底為表面導電的玻璃、表面導電的硅片或表面導電的聚對苯二甲酸乙二醇酯。

具體地，所述電鍍掩模板豎直浸沒在所述電鍍液中，所述電鍍掩模板與提升裝置連接，所述微米柱的軸線與所述提升裝置的抽取方向垂直布置。

進一步地，所述提升裝置通過金屬絲與所述電鍍掩模板連接。

進一步地，所述提升裝置為注射泵。

具體地，采用丙酮去除所述電鍍掩模板上的光刻膠。

具體地，所述第一預聚物為聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乳酸。

具體地，所述第二預聚物為聚二甲基硅氧烷、聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乳酸。

具體地，所述微米柱的直徑為1～500微米，高度為0.1～100微米。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：本發明實施例提供的具有不同高度的微米柱的襯底的制備方法，能夠在帶有微米孔的電鍍掩模板上通過電鍍的方式，制備具有不同高度的微米柱的模具，這使得模具上的微米柱尺寸大小可以得到精確的控制，即微米柱的尺寸可由微米級至納米級，同時，通過圖形轉移的方法可以將微米柱復制在很多高分子材料上，拓寬了微納結構的應用范圍，特別是生物醫學工程以及再生醫學等領域，此外，本發明提供的制備方法操作簡單，成本低，有利于規模化生產。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的制備方法的原理圖；

圖2是本發明實施例提供的電鍍掩模板浸沒在電鍍液中進行電鍍的結構示意圖；

圖3是本發明實施例提供的得到具有不同高度的微米柱的模具的結構示意圖；

圖4是本發明實施例提供的將第一預聚物澆筑在具有不同高度的微米柱的模具上的結構示意圖；

圖5是本發明實施例提供的具有微米孔的聚合物的結構示意圖；

圖6是本發明實施例提供的在聚合物上澆筑第二預聚物的結構示意圖；

圖7是本發明實施例提供的注射泵的抽取速度為勻速時速度與時間的示意圖；