[發(fā)明專利]一種基于微結(jié)構(gòu)的超浸潤表面及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010131779.6
• 申請日: 2020-02-29
• 公開（公告）號: CN111392684B
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李平;段輝高;王兆龍
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/04;B81C1/00
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11297
• 代理人: 劉桂榮

本發(fā)明公開了一種基于微結(jié)構(gòu)的超浸潤表面及其制備方法，將旋涂負性光刻膠的樣品放在熱板上進行烘烤，去除光刻膠中的溶劑；利用光刻技術(shù)對光刻膠進行圖案化曝光，制作微結(jié)構(gòu)樣品；將微結(jié)構(gòu)樣品放在熱板上進行烘烤，利用顯影液對曝光，利用斜角離子束刻蝕，對顯影后微結(jié)構(gòu)樣品進行處理；利用氧等離子體對顯影后微結(jié)構(gòu)樣品進行處理，制備出超浸潤表面。本發(fā)明利用光刻技術(shù)、離子束刻蝕和氧等離子體處理制造出微結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)超親水功能，可以用于自清潔，防覆冰，蒸發(fā)降溫等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微納制造領(lǐng)域，具體涉及一種基于微結(jié)構(gòu)的超浸潤表面的制備方法，可以高效可靠地制備基于微結(jié)構(gòu)的超浸潤表面。

背景技術(shù)

超浸潤表面是指具有固體、液體、氣體之間特殊浸潤性能的表面。分為超親水，超疏水，超親油，超疏油等類型，可應(yīng)用于防覆冰、海洋防污、油水分離、自清潔、降溫等方面。

傳統(tǒng)的超親水表面一般采用溶膠-凝膠法，通過改變水解和縮聚的前驅(qū)體，可以得到不同形貌和表面的化學(xué)組成膜，該方法一般采用紫外光照射的方式才能獲取超親水性，存在一定的局限性。電化學(xué)方法可以，無需光照制備聚合物超親水表面，但是，其親水性只能維持1到2天，并且所獲得的樣品表面難以得到相同的陣列型的結(jié)構(gòu)，并且難以控制結(jié)構(gòu)的表面形貌。

本發(fā)明提供了一種新型的基于微結(jié)構(gòu)的超浸潤表面及其制備方法，可以高效可靠地大批量大面積進行加工，該方法采用的離子束刻蝕和氧等離子體對紫外光刻做出的微結(jié)構(gòu)進行處理，所得到的結(jié)構(gòu)具有良好的超親水的性質(zhì)，可以實現(xiàn)大面積加工、工藝簡單且可操作性強。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：利用光刻技術(shù)對負型光刻膠進行曝光，得到柱形圖案，顯影后利用離子束刻蝕對樣品進行處理，再用氧等離子體處理，從而得到所需的超浸潤表面。

一種用于基于微結(jié)構(gòu)的超浸潤表面的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、提供襯底并對襯底進行清洗；

步驟二、在清洗后的襯底上旋涂一層負性光刻膠，制得旋涂負性光刻膠的樣品；

步驟三、將旋涂負性光刻膠的樣品放在熱板上進行烘烤，去除步驟二中光刻膠中的溶劑；

步驟四、利用光刻技術(shù)對步驟三中的光刻膠進行圖案化曝光，制作微結(jié)構(gòu)樣品；

步驟五、將微結(jié)構(gòu)樣品放在熱板上進行烘烤，去除步驟四中光刻膠中的溶劑；

步驟六、利用顯影液對曝光后的微結(jié)構(gòu)樣品進行顯影操作得到顯影后微結(jié)構(gòu)樣品；

步驟七、利用斜角離子束刻蝕，對顯影后微結(jié)構(gòu)樣品進行處理；

步驟八、利用氧等離子體對步驟七得到的顯影后微結(jié)構(gòu)樣品進行處理，制備出超浸潤表面。

進一步的改進，所述步驟一的襯底為氧化硅襯底。

進一步的改進，所述步驟二中的負型光刻膠為SU-8?3035。

進一步的改進，所述步驟四中的光刻技術(shù)為紫外曝光技術(shù)，進行接觸式曝光。

進一步的改進，所述步驟六中的顯影液為負型光刻膠顯影液，所述負型光刻膠顯影液包括PGMEA溶液和異丙醇。

進一步的改進，所述步驟三和步驟五中的烘烤的溫度范圍分別為65℃～120℃，95℃～120℃，烘烤的時間分別為100～180分鐘，5～10min。

進一步的改進，所述步驟七中，所述步驟七中，離子束刻蝕能量范圍200～900eV，束流范圍為30～100mA

進一步的改進，所述步驟八中的氧等離子體處理時間為10s以上。