[發明專利]一種微納尺度三維圖形化模板及功能薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 202211559556.5
• 申請日: 2022-12-06
• 公開（公告）號: CN116219380A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 劉培;田利豐;孟祥敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/16;C23C14/48;C23C14/54;C23C14/04;C30B25/18;C30B29/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

1.一種微納尺度三維圖形化模板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：利用磁控濺射法在襯底上制備非晶薄膜；將所述非晶薄膜放入離子注入系統，按照預設的離子注入樣式進行離子注入圖形化加工。

2.根據權利要求1所述的微納尺度三維圖形化模板的制備方法，其特征在于，所述襯底包括硅片、玻璃、金屬、合金、PDMS中的一種或多種，優選的，所述襯底為硅片。

3.根據權利要求2所述的微納尺度三維圖形化模板的制備方法，其特征在于，所述非晶材料包括Ti基非晶材料、Fe基非晶材料、Si基非晶材料中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的微納尺度三維圖形化模板的制備方法，其特征在于，采用稀有氣體作為離子注入系統的離子源，離子注入條件包括：加速電壓：1～40kV，束流：1pA～100nA；劑量為100～20000ions?nm^-2；優選的，離子源使用氦，離子注入條件為：加速電壓：10～30kV，束流：5pA～10nA，劑量為3000～15000ions?nm^-2，氦氣流量為0.01～10sccm，離子槍內壓強為1×10^-4Pa～1×10^-3Pa。

5.根據權利要求1-4任一項所述的微納尺度三維圖形化模板的制備方法，其特征在于，所述離子注入圖形化加工的方式為離子束的圖形化掃描加工、掩膜法圖形化加工或采用圖形發生器控制預設的注入花樣。

6.微納尺度三維圖形化模板，其特征在于，由權利要求1-5任一項所述微納尺度三維圖形化功能薄膜的制備方法得到；優選的，所述微納尺度三維圖形化模板為具有起伏平滑的三維圖形化微納結構，所述微納尺度三維圖形化模板為正向模板襯底。

7.一種微納尺度三維圖形化功能薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)利用磁控濺射法在襯底上制備非晶薄膜；

b)將步驟a)得到的所述非晶薄膜放入離子注入系統，按照預設的離子注入樣式進行離子注入圖形化加工；

c)將步驟b)得到的微納尺度三維圖形化模板放入薄膜制備系統，在所述微納尺度三維圖形化模板上進行鍍膜。

8.根據權利要求7所述的微納尺度三維圖形化功能薄膜的制備方法，其特征在于，還包括將步驟c)鍍膜后的樣品置于氫氧化鈉溶液或氫氟酸溶液中刻蝕非晶薄膜模板，得到所述微納尺度三維圖形化功能薄膜。

9.根據權利要求7或8所述的微納尺度三維圖形化功能薄膜的制備方法，其特征在于，所述薄膜制備系統為磁控濺射、原子層沉積、MOCVD或MBE。

10.一種微納尺度三維圖形化功能薄膜，其特征在于，由權利要求7-9任一項所述微納尺度三維圖形化功能薄膜的制備方法得到；所述微納尺度三維圖形化功能薄膜具有與所述微納尺度三維圖形化模板相同的三維圖形化結構。