[發(fā)明專利]一種螺旋狀超長金屬線/帶的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810415754.1
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108565273B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊為家;何鑫;劉俊杰;劉銘全;劉艷怡;王諾媛;蔣庭輝;江嘉怡;沈耿哲
• 申請（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L21/768
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 梁嘉琦

本發(fā)明公開了一種螺旋狀超長金屬線/帶的制備方法，包括以下步驟：1)在襯底上旋涂光刻膠；2)用掩膜板進行曝光顯影，在襯底上獲得螺旋狀的線/帶生長模板區(qū)域；3)在經(jīng)過步驟2)處理后的襯底上蒸鍍一層金屬薄膜；4)在真空爐中退火，使金屬薄膜結(jié)晶，并與襯底鍵合在一起；5)反向剝離，除去光刻膠和多余的金屬薄膜，在襯底上獲得螺旋狀的超長線/帶，6)除去襯底，得到螺旋狀的超長線/帶；其中，所述線/帶的寬度為微米級或納米級。本發(fā)明利用掩膜板制備超長的金屬線/帶，有序性好，其長度可達幾米甚至數(shù)十米，可以像電纜一樣盤卷起來；該制備方法簡單，適用于多種金屬，適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明處于傳感器器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種螺旋狀超長金屬線/帶的制備方法。

背景技術(shù)

金屬納米線具有導(dǎo)電性能好、適用性廣等優(yōu)點，因而受到了人們的重視。例如，隨著人們生活水平的提高，人們對醫(yī)療健康產(chǎn)品提出了更高的要求，穿戴式醫(yī)療器件受到了人們的青睞?？纱┐魇綁毫︶t(yī)療器件要求柔軟、輕便、舒適，而滿足這些要求通常是有機材料，例如PDMS、PET等。有機薄膜通常是不導(dǎo)電的，為了獲得良好的電學(xué)性能，會在PDMS中摻入金屬納米線、碳納米管和石墨烯等。

此外，隨著科學(xué)迅速發(fā)展，納米器件有望在未來發(fā)揮極其重要的作用。而金屬納米線可以作為納米器件的電極材料。隨著微納加工技術(shù)的不斷成熟，金屬納米線將會對納米器件的發(fā)展產(chǎn)生積極的影響。

目前，一般是通過腐蝕剝離法、外延法和水熱法等方法制備金屬納米線。但這些方法制備的金屬納米線有序性較差、長度較短，一般不超過1cm，而且，采用這些方法制備的納米線無規(guī)則，也無法盤卷起來，占地面積大，因此不能滿足一些特殊領(lǐng)域的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種螺旋狀超長金屬線/帶的制備方法，利用掩膜板制備超長的金屬線/帶，其長度可達幾米甚至數(shù)十米，可以像電纜一樣盤卷起來。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種螺旋狀超長金屬線/帶的制備方法，包括以下步驟：

1)在襯底上旋涂光刻膠；

2)用掩膜板進行曝光顯影，在襯底上獲得螺旋狀的線/帶生長模板區(qū)域；

3)在經(jīng)過步驟2)處理后的襯底上蒸鍍一層金屬薄膜；

4)在真空爐中退火，使金屬薄膜結(jié)晶，并與襯底鍵合在一起；

5)反向剝離，除去光刻膠和多余的金屬薄膜，在襯底上獲得螺旋狀的超長線/帶；

6)除去襯底，得到螺旋狀的超長線/帶；

其中，所述線/帶的寬度為微米級或納米級。

優(yōu)選的，所述線/帶的寬度為300-10000nm。

優(yōu)選的，所述線/帶的材質(zhì)為Ag、Au、Pt、Cu、Fe、Al或Cr。更優(yōu)選的，所述線/帶的材質(zhì)為Ag或Au。

優(yōu)選的，所述襯底的直徑為2英寸以上；所述襯底可以選用容易被弱酸腐蝕的材料，襯底的材質(zhì)為LiGaO₂、MgO、ZnO或FeO。

優(yōu)選的，步驟1)中，旋涂的光刻膠的厚度為0.3-20μm。

優(yōu)選的，步驟2)中，使用預(yù)先制備好的金屬Cr掩膜板進行曝光顯影，金屬Cr掩膜板有激光刻蝕出的螺旋狀圖案。

步驟2)中，曝光顯影的控制的條件為：采用370nm紫光照射10-60s。

優(yōu)選的，步驟3)中，采用電子束蒸發(fā)在室溫、真空大于10^-3Pa的條件下蒸鍍金屬薄膜。

優(yōu)選的，所述金屬薄膜的厚度為300-20000nm，金屬薄膜為選自Ag薄膜、Au薄膜、Pt薄膜、Cu薄膜、Fe薄膜、Al薄膜或Cr薄膜。