[發明專利]用于在光學和相關裝置中應用的納米圖案化表面的制造

在審

• 申請號: 201780016794.2
• 申請日: 2017-01-13
• 公開（公告）號: CN108886064A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: P·摩凱里恩·泰伯里;M·莫里斯;R·森塔瑪拉凱南
• 申請（專利權）人: 科克大學
• 主分類號: H01L31/00
• 分類號: H01L31/00;H01L33/00
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

1.一種制造用于在光子、光學或其他相關裝置中應用的納米圖案化表面的方法，所述方法包括以下步驟：

提供基底材料；

將嵌段共聚物(BCP)材料沉積在所述基底材料上；以及

使用至少一種溶劑使這些BCP相分離，所述溶劑選擇為促進聚合物鏈松動并引起相分離以制造所述納米圖案化表面；其中所述納米圖案化表面包括具有100nm或更大的域或直徑的結構的有序陣列。

2.如權利要求1所述的方法，其中，所述相分離步驟使用兩種或更多種溶劑并且選擇溶劑比率以促進所述鏈松動并引起相分離。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中，通過選擇嵌段組分的體積分數來調整結構域或直徑尺寸。

4.如任一前述權利要求所述的方法，其中，所述方法在限定體積的密封殼體中進行并且基于所述體積選擇所述溶劑。

5.如任一前述權利要求所述的方法，其中，將所述嵌段共聚物(BCP)材料沉積在所述基底材料上的步驟通過旋涂膜、落料流延或浸涂中的至少一種來進行。

6.如任一前述權利要求所述的方法，包括將所述納米圖案化表面的高度紋理化至所選擇的值的步驟。

7.如任何前述權利要求所述的方法，其中，所述納米圖案化表面包括柱狀或線狀的具有80nm或更大的域或直徑的結構的陣列。

8.如任一前述權利要求所述的方法，其中，所述納米圖案化表面包括基本上錐形的具有大約80nm或更大的直徑以及80nm或更大的長度的結構的陣列。

9.如任一前述權利要求所述的方法，其中，所述BCP材料的厚度選自100nm至500nm的范圍。

10.如任一前述權利要求所述的方法，其中，基底層包括以下中的至少一種：半導體材料，硅；氮化鎵；碳化硅；玻璃；金屬；塑料或藍寶石。

11.如任一前述權利要求所述的方法，包括控制所述納米圖案化表面的尺寸與形狀的步驟。

12.如任一前述權利要求所述的方法，包括將金屬氧化物顆粒結合在所述BCP材料中的步驟。

13.如任一前述權利要求所述的方法，包括通過金屬化掩模直接蝕刻的步驟。

14.如任一前述權利要求所述的方法，包括將納米圖案轉移到所述基底材料以提供在寬的波長范圍內具有低反射率的減反射表面的步驟。

15.如任一前述權利要求所述的方法，其中，亞波長光柵由與所述基底相同的材料制成并且在基底界面處的折射率匹配提供了改進的減反射性能。

16.一種光子或光學裝置，其包括根據權利要求1至15中任一項所述的方法生產的納米圖案化表面。

17.一種包括基底材料的光子或光學裝置，其中，所述基底材料的表面包括根據權利要求1至15中任一項所述的方法生產的柱狀或線狀的具有大約100nm或更大的域或直徑的結構的陣列。

18.如權利要求17所述的裝置，其中，所述基底材料和所述柱狀或線狀結構的陣列是在所述陣列與所述基底之間沒有界面層或邊界的一種材料。