[發(fā)明專利]一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011138393.4
• 申請(qǐng)日: 2020-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112436096B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周雄圖;翁雅戀;郭太良;張永愛(ài);吳朝興;嚴(yán)群;孫捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué);閩都創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): H01L51/52
• 分類號(hào): H01L51/52;B81B7/04;B81C1/00
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學(xué)俊

1.一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S01、采用原子層沉積在干凈的基板上生長(zhǎng)氧化物薄膜；

步驟S02、通過(guò)改變沉積溫度控制氧化物薄膜的晶體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從非晶到多晶的可控生長(zhǎng)；

步驟S03、調(diào)節(jié)沉積參數(shù)獲得具有不同尺寸和分布的氧化物結(jié)晶顆粒，具體地，通過(guò)調(diào)節(jié)溫度改變氧化物結(jié)晶顆粒的數(shù)量和分布，通過(guò)調(diào)節(jié)前驅(qū)體脈沖時(shí)間和沉積周期數(shù)改變氧化物結(jié)晶顆粒的尺寸；

步驟S04、以氧化物結(jié)晶顆粒為掩膜進(jìn)行刻蝕，在基板上形成包含有氧化物晶粒的隨機(jī)納米圖案；

步驟S05、配制作為壓印模具的液態(tài)聚二甲基硅氧烷PDMS，對(duì)其進(jìn)行抽氣處理以消除氣泡；

步驟S06、將液態(tài)聚二甲基硅氧烷PDMS涂覆到步驟S04的隨機(jī)納米圖案的圖形化表面，放置于水平臺(tái)上靜置流平，并進(jìn)行熱固化，形成高低起伏的隨機(jī)褶皺圖案；

步驟S07、將帶有隨機(jī)皺褶圖案的PDMS膜與圖形化基板分離，并利用折射率匹配液將PDMS固定于光電器件的發(fā)光面，其中，有隨機(jī)皺褶圖案的一側(cè)朝外。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述氧化物包括二氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅或氧化鉿。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述步驟S03中，溫度升高，氧化物結(jié)晶顆粒數(shù)增多，分布變密集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述步驟S03中，前驅(qū)體脈沖時(shí)間和沉積周期數(shù)增加，氧化物結(jié)晶顆粒的尺寸變大，粒徑大小在50nm-500nm之間，高度在100nm-2μm之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述步驟S04中，掩膜刻蝕完基板上的起伏表面，高度在100nm-10μm之間，寬度由氧化物結(jié)晶顆粒的間距決定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述步驟S06中，PDMS的涂覆方式為旋涂或刮涂，根據(jù)所需厚度選取。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述步驟S06中，隨機(jī)皺褶圖案的高低起伏情況通過(guò)調(diào)節(jié)氧化物結(jié)晶顆粒的數(shù)量、分布、尺寸及刻蝕參數(shù)實(shí)現(xiàn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述步驟S06中，PDMS上的隨機(jī)皺褶圖案通過(guò)軟印刷復(fù)制方法得到，其與薄膜上的氧化物結(jié)晶顆粒的分布緊密相關(guān)，凹凸互補(bǔ)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于光提取的隨機(jī)納米圖案制備方法，其特征在于，所述步驟S06中，匹配液的折射率與PDMS及光電器件貼附層的折射率相近，約為1.5。