[發明專利]一種在柔性襯底上制備金屬納米結構的方法

在審

• 申請號: 201810319955.1
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108467011A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 金崇君;鄭超群;劉文杰
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 張玲春

本發明公開了一種在柔性襯底上制備金屬納米結構的方法。本發明的方法包括：在原始襯底上形成納米結構；模板復制形成所述納米結構的反結構的壓印模板；在臨時襯底上形成一定膜厚的水溶性材料；利用納米壓印在臨時襯底上形成具有納米結構的水溶性材料；在上述結構上蒸鍍金屬材料；撕掉納米結構上的上層金屬；刻蝕去除部分水溶性材料，從而露出下層金屬；將柔性襯底貼合于露出的金屬表面，然后去除水溶性材料和臨時襯底，從而將金屬納米結構制備于柔性襯底表面。本發明采用模板進行納米壓印，所用的模板可以重復進行多次壓印而不被損壞，因此具有低成本的優點，避免了在將納米結構轉移到柔性襯底過程中有機溶劑的使用，從而減小了結構的形變。

技術領域

本發明涉及一種納米結構的制造方法，具體涉及一種在柔性襯底上制備金屬納米結構的方法。

背景技術

金屬納米結構作為表面等離激元的載體，可以突破光衍射極限的限制，在納米尺度下實現對光的局域、傳播和調制。近年來，基于表面等離激元的納米結構器件，例如探測器、調制器、激光器、光開關等功能器件在理論上和實驗上得到了廣泛的研究。對于金屬納米結構而言，其幾何形狀、尺寸、材料以及所處的介電環境均可以影響表面等離激元特性，然而，通常該器件一旦被制備出來，其光學特性就隨之固定下來，無法根據一些特殊需求展現出實時的動態調控特性。

基于此，研究者提出了一些特殊的方法從而實現表面等離激元的動態調控，如電調控，磁調控，光調控，溫度調控。

目前已經有了一些在柔性襯底上制備金屬納米結構的方法，例如納米漏字版印刷方法(Title:Flexible Plasmonics on Unconventional and Nonplanar Substrates,2011,volume23, page 4422,Advanced Materials)，納米結構轉移方法(Title:TunableMetasurface and Flat Optical Zoom Lens on a Stretchable Substrate,2016,volume16,page 2818,Nano Letters) 等。然而這些方法通常具有制備成本高，制作方法復雜，制備面積小等缺點。

發明內容

鑒于上述問題，本發明主要目的是提出一種在柔性襯底上制備金屬納米結構的方法，從而可以實現通過對柔性襯底的調控來達到對金屬納米結構表面等離激元特性動態調控的目的。

本發明基于模板壓印法，提供一種低成本，可以大面積制備金屬納米結構的方法，用以實現在柔性襯底上形成金屬納米結構。

本發明提供的一種在柔性襯底上制備金屬納米結構的方法，具體包括以下幾個步驟：

步驟一，在干凈的原始襯底上形成納米結構。

所述納米結構可以為聚合物材料的納米結構或金屬材料的納米結構或其他材料的納米結構。

可選的，形成納米結構的方法可以為：首先在干凈的原始襯底上旋涂光刻膠，然后利用激光全息技術形成光刻膠的納米結構。

可選的，形成納米結構的方法可以為：首先在干凈的原始襯底上旋涂光刻膠，然后利用激光全息技術形成光刻膠的納米結構，然后蒸鍍金屬和剝離光刻膠，從而在在干凈的原始襯底上形成金屬納米結構。

可選的，形成納米結構的方法可以為：首先在干凈的原始襯底上旋涂電子膠，然后利用電子束曝光的方法形成電子膠的納米結構。

可選的，形成納米結構的方法可以為：首先在干凈的原始襯底上旋涂電子膠，利用電子束曝光的方法形成電子膠的納米結構，然后蒸鍍金屬和剝離電子膠，從而在干凈的原始襯底上形成金屬納米結構。

優選的，所述原始襯底為表面平整的石英片或硅片。