[發(fā)明專利]一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711246543.1
• 申請(qǐng)日: 2017-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107797268B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎相孟;崔學(xué)良;祝錫晶;王建青;趙韡;于瑞恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B26/00
• 分類號(hào): G02B26/00;G02B3/14
• 代理公司: 14112 太原新航路知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 王勇

1.一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的：

S1：選取熱氧化高摻雜硅晶圓（1），并對(duì)熱氧化高摻雜硅晶圓（1）進(jìn)行預(yù)處理；然后，采用步進(jìn)提拉法將納米粒子懸浮液（2）中的納米粒子捕撈至熱氧化高摻雜硅晶圓（1）的表面；

其特征在于：該方法還包括如下步驟：

S2：在熱氧化高摻雜硅晶圓（1）的表面形成第一單層納米粒子薄膜（3），并對(duì)第一單層納米粒子薄膜（3）進(jìn)行低表面能處理；

S3：采用數(shù)字微量注射器（4）在第一單層納米粒子薄膜（3）的表面施加聚合物液滴（5）；

S4：選取交流電源（6）和電極（7），并將交流電源（6）的兩端分別與電極（7）和熱氧化高摻雜硅晶圓（1）的導(dǎo)電面連接；然后，將電極（7）插入聚合物液滴（5）中，并接通交流電源（6），由此使得聚合物液滴（5）在電場(chǎng)作用下變形成為液態(tài)透鏡（8），同時(shí)使得液態(tài)透鏡（8）對(duì)第一單層納米粒子薄膜（3）的表面實(shí)現(xiàn)微觀浸潤(rùn)，進(jìn)而使得第一單層納米粒子薄膜（3）嵌入液態(tài)透鏡（8）的平面；

S5：斷開(kāi)交流電源（6），并將電極（7）從液態(tài)透鏡（8）中抽出；

S6：采用紫外燈箱對(duì)液態(tài)透鏡（8）進(jìn)行輻照，由此使得液態(tài)透鏡（8）固化成為固態(tài)透鏡（9）；

S7：采用自組裝方法將納米粒子懸浮液（2）中的納米粒子捕撈至固態(tài)透鏡（9）的曲面；

S8：在固態(tài)透鏡（9）的曲面形成第二單層納米粒子薄膜（10）；

S9：以第二單層納米粒子薄膜（10）為掩蔽層，采用反應(yīng)離子刻蝕方法對(duì)固態(tài)透鏡（9）的曲面進(jìn)行亞微米刻蝕加工，由此在固態(tài)透鏡（9）的曲面形成納米錐陣列結(jié)構(gòu)（11）；

S10：去除第二單層納米粒子薄膜（10）；

S11：采用真空吸附法將固態(tài)透鏡（9）剝離下來(lái)，由此得到全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，其特征在于：所述步驟S1中，預(yù)處理的步驟如下：首先，采用piranha溶液對(duì)熱氧化高摻雜硅晶圓（1）進(jìn)行水浴加熱1h；然后，采用去離子水對(duì)熱氧化高摻雜硅晶圓（1）進(jìn)行沖洗；然后，采用氮?dú)鈱嵫趸邠诫s硅晶圓（1）吹干后在150℃下烘烤1 h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，其特征在于：所述步驟S2中，低表面能處理的步驟如下：首先，將第一單層納米粒子薄膜（3）置于氟硅烷溶液中浸泡12h；然后，將第一單層納米粒子薄膜（3）在200℃下烘烤3~5h，由此使得第一單層納米粒子薄膜（3）表面含有氟碳基團(tuán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，其特征在于：所述步驟S6中，輻照時(shí)間為3~5min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，其特征在于：所述熱氧化高摻雜硅晶圓（1）的厚度為500μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，其特征在于：所述聚合物液滴（5）為NOA聚合物液滴，其體積為10pL ~10μL。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，其特征在于：所述電極（7）為銅絲電極或鉑絲電極，其直徑為30~100μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全增透嵌入式納米復(fù)合透鏡的電潤(rùn)濕調(diào)控成形方法，其特征在于：所述納米粒子為二氧化硅納米粒子或聚苯乙烯納米球，其直徑為100~600 nm。