微／納米加工技術(shù)作為當今高技術(shù)發(fā)展的重要領(lǐng)域之一,是實現(xiàn)微／納米功能結(jié)構(gòu)與器件的基礎(chǔ)。掃描探針技術(shù)是一種非常重要的微/納加工技術(shù),但其具有掃描范圍小、掃描速度慢等局限性,大大限制了其在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。相對于單針尖的加工模式,多針尖并行加工是一種能有效進行大面積、高效率的微/納加工方式。多針尖陣列的制備是實現(xiàn)多針尖并行加工的關(guān)鍵。本文設(shè)計提出了一種基于柔性襯底的大面積微/納加工多針尖陣列的制作方法,利用加載過程中柔性襯底的變形來補償多針尖陣列間存在的高度差,從而實現(xiàn)了柔性襯底表面的并行針尖陣列的制備。本文的主要研究結(jié)果及創(chuàng)新點如下：（1）提出了基于柔性襯底的大面積微/納加工多針尖陣列的制備方法。通過在蠟片薄膜打點精確定位針尖陣列的微球,同時在針尖板與多針尖陣列微球間添加一層柔性襯底材料,利用柔性襯底的變形來補償多針尖的高度差,從而實現(xiàn)了較好的多針尖并行加工效果。（2）基于ABAQUS有限元分析,建立了橡膠超彈性材料作為多針尖陣列柔性襯底的選擇依據(jù)。采用三次減縮多項式的Yeoh模型描述柔性襯底超彈性材料的變形過程,同時基于實際加工需求制定兩條選擇柔性襯底材料的準則,并結(jié)合多針尖... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 納米科技概述
    1.2 納米加工技術(shù)
        1.2.1 光刻技術(shù)
        1.2.2 聚焦離子束刻蝕
        1.2.3 掃描探針技術(shù)
        1.2.4 摩擦誘導(dǎo)納米加工
    1.3 多針尖微納加工技術(shù)
        1.3.1 多針尖微納加工技術(shù)現(xiàn)狀
        1.3.2 基于多點接觸的微納加工設(shè)備組成
    1.4 本文的研究意義及內(nèi)容
        1.4.1 研究意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及設(shè)備
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗設(shè)備
        2.2.1 多點接觸微納加工設(shè)備
        2.2.2 三維形貌輪廓儀
        2.2.3 其它設(shè)備
第3章 基于柔性襯底的多針尖陣列的制備
    3.1 多針尖陣列制備原理
    3.2 多針尖陣列制備工藝
        3.2.1 柔性針尖板的制備
        3.2.2 針尖陣列的準確定位及壓平
        3.2.3 針尖陣列的脫模
    3.3 多針尖陣列的制備實例
    3.4 本章小結(jié)
第4章 多針尖陣列有限元模型分析
    4.1 橡膠材料本構(gòu)模型基本理論
        4.1.1 Mooney-Rivlin模型和Neo-Hooken模型
        4.1.2 Yeoh模型
    4.2 橡膠材料本構(gòu)模型的選擇
    4.3 基于柔性襯底多針尖陣列的有限元模型
        4.3.1 ABAQUS模型的建立
        4.3.2 材料定義
        4.3.3 邊界條件的定義及加載
        4.3.4 有限元分析過程
    4.4 多針尖陣列ABAQUS有限元分析結(jié)果討論
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于柔性襯底的多針尖陣列加工實例
    5.1 柔性襯底材料表面形貌掃描
    5.2 多針尖陣列微球粘合強度的測試
    5.3 不同柔性襯底多針尖陣列的加工實例分析
    5.4 基于柔性襯底的多針尖陣列加工圖案
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[2]基于聚焦離子束的納米加工技術(shù)及進展[J]. 房豐洲,徐宗偉.  黑龍江科技學(xué)院學(xué)報. 2013(03)
[3]超彈性體本構(gòu)模型的理論和特種試驗方法[J]. 李樹虎,賈華敏,李茂東,王丹勇,秦貞明,陳海玲.  彈性體. 2011(01)
[4]微光刻與微/納米加工技術(shù)[J]. 陳寶欽.  微納電子技術(shù). 2011(01)
[5]兩種常用橡膠本構(gòu)模型的有限元分析及其仿真[J]. 殷聞,靳曉雄,仝光.  上海電機學(xué)院學(xué)報. 2010(04)
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[7]原子光刻技術(shù)[J]. 劉敏.  科技信息. 2009(15)
[8]電子束光刻在納米加工及器件制備中的應(yīng)用[J]. 陳寶欽,趙珉,吳璇,牛潔斌,劉鍵,任黎明,王琴,朱效立,徐秋霞,謝常青,劉明.  微納電子技術(shù). 2008(12)
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[10]電子束光刻技術(shù)的原理及其在微納加工與納米器件制備中的應(yīng)用[J]. 張琨,林罡,劉剛,田揚超,王曉平.  電子顯微學(xué)報. 2006(02)

博士論文
[1]單晶硅表面摩擦誘導(dǎo)納米凸結(jié)構(gòu)的形成、機理及應(yīng)用研究[D]. 余丙軍.西南交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]基于摩擦誘導(dǎo)方法的多點接觸微米級加工設(shè)備研制[D]. 吳治江.西南交通大學(xué) 2013
[2]用納米壓印和電子束曝光技術(shù)構(gòu)筑納米電極[D]. 師清.河南大學(xué) 2013



本文編號：3496598