本文關(guān)鍵詞：新型微納米熱壓印系統(tǒng)及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著納米技術(shù)的發(fā)展,對材料及材料表面進(jìn)行光學(xué)微結(jié)構(gòu)加工的需求越來越大。當(dāng)前對樣品表面進(jìn)行光學(xué)微結(jié)構(gòu)加工的主要方法有,基于同步輻射光源的LIGA加工技術(shù),電子束刻蝕(EBL)技術(shù),離子束刻蝕(FIB)技術(shù)以及紫外光刻技術(shù)等。這些方法中,紫外光刻較為方便,成本低廉,速度快,但是精度低,LIGA、EBL和FIB精度高,但是設(shè)備昂貴,并且加工速度慢,可加工區(qū)域小,并且加工時(shí)間長短與加工區(qū)域成正比。近年來國內(nèi)外已有科技工作者嘗試研發(fā)了不同的微結(jié)構(gòu)制備裝置,但是總體而言精度不夠高,工作溫度過低(僅限于一些熔點(diǎn)較低的材料),加工過程中樣品氧化嚴(yán)重,因此,不斷探索新的方法和技術(shù),發(fā)展綜合性能好、可加工大范圍,精度高,普適性強(qiáng)的微結(jié)構(gòu)制備系統(tǒng),一直具有其必要性和重要性。本文研發(fā)了一套納米熱壓印系統(tǒng),壓印速度快,可在數(shù)分鐘內(nèi)完成微結(jié)構(gòu)制備；壓印范圍大,可一次性加工百微米甚至毫米大小的微結(jié)構(gòu)；成本低廉,不僅儀器本身研發(fā)成本低,更重要的是使用成本極低；本系統(tǒng)對對樣品進(jìn)行了有效的防氧化措施,采用通入惰性氣體的方法,簡單高效,避免了用真空裝置的高成本與繁瑣。首先,介紹了納米熱壓印的原理,闡述了傳統(tǒng)的納米熱壓印系統(tǒng)的原理與技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,提出了一種新型納米熱壓印技術(shù),克服了傳統(tǒng)納米熱壓印過程中樣品易于氧化的缺點(diǎn),通過氣體循環(huán)系統(tǒng)達(dá)到保護(hù)樣品的目的。然后,詳細(xì)闡述了納米熱壓印系統(tǒng)的制備過程,包括其中的4大子系統(tǒng)的原理與具體制備過程——機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通訊與電路系統(tǒng)與軟件與算法系統(tǒng)。再是,通過光刻膠對此新型納米熱壓印系統(tǒng)進(jìn)行了性能測試,測試結(jié)果符合預(yù)期目標(biāo),驗(yàn)證了新型納米熱壓印系統(tǒng)的高效與穩(wěn)定。最后,對一種熱塑性優(yōu)異的新型材料——金屬玻璃,進(jìn)行了光學(xué)微結(jié)構(gòu)制備的應(yīng)用性研究。介紹了金屬玻璃的性質(zhì)與制備方法。通過新型納米熱壓印系統(tǒng)在金屬玻璃薄膜表面成功制備出了微結(jié)構(gòu),并探索了金屬玻璃的特性,進(jìn)一步驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：納米熱壓印 機(jī)械設(shè)計(jì) 自動控制 抗氧化 水冷系統(tǒng) 微結(jié)構(gòu)制備 金屬玻璃
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;TG139.8
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 常用微結(jié)構(gòu)加工與制備方法9-14
• 1.1.1 極紫外光刻技術(shù)(EUVL)9-10
• 1.1.2 聚焦電子束曝光技術(shù)10-11
• 1.1.3 聚焦離子束曝光技術(shù)11-12
• 1.1.4 納米壓印技術(shù)12-14
• 1.2 主要研究工作14-17
• 2 納米熱壓印原理及系統(tǒng)17-25
• 2.1 納米熱壓印原理17-21
• 2.1.1 熱壓印原理17-18
• 2.1.2 高溫下聚合物擠壓原理18-21
• 2.2 納米熱壓印系統(tǒng)簡介21
• 2.3 納米熱壓印工藝介紹21-25
• 2.3.1 模具制備21-22
• 2.3.2 樣品制備22-23
• 2.3.3 壓印23
• 2.3.4 脫模23-25
• 3 納米壓印新技術(shù)研究及系統(tǒng)研制25-43
• 3.1 納米壓印的新技術(shù)25-26
• 3.2 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及制備26-31
• 3.2.1 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)26-29
• 3.2.2 機(jī)械加工制備29-31
• 3.3 控制回路31-36
• 3.3.1 控制回路的構(gòu)成31-32
• 3.3.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)搭建32-36
• 3.4 電路與通訊部分36-40
• 3.4.1 通訊與電路解決方案設(shè)計(jì)37-38
• 3.4.2 通訊與電路系統(tǒng)研制38-40
• 3.5 軟件與算法設(shè)計(jì)40-43
• 4 納米熱壓印系統(tǒng)性能測試與應(yīng)用研究43-59
• 4.1 性能測試43-45
• 4.2 應(yīng)用研究45-59
• 4.2.1 薄膜金屬玻璃應(yīng)用研究45-56
• 4.2.2 大塊金屬玻璃應(yīng)用研究56-58
• 4.2.3 甩帶金屬玻璃應(yīng)用研究58-59
• 5 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 個(gè)人簡介65
• 碩士期間發(fā)表的論文與專利65-66

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