本文關(guān)鍵詞：基于普通光盤與軟模板納米壓印技術(shù)的二維微納結(jié)構(gòu)的制備，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：二維周期性微納結(jié)構(gòu)和隨機性微納結(jié)構(gòu)具有獨特的光學(xué)性質(zhì),在生物醫(yī)學(xué)、太陽能電池和電子器件等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。電子束刻蝕、聚焦離子束刻蝕、光刻等技術(shù)均可以制備出高質(zhì)量的微納結(jié)構(gòu)。然而,這些技術(shù)通常需要昂貴的設(shè)備,成本高、制備效率低、并且難以制備大面積的微納結(jié)構(gòu)。納米壓印技術(shù),其加工分辨能力只與模板圖案的尺寸有關(guān),而不受光學(xué)光刻的最短曝光波長的物理限制,并且還可以進(jìn)行大面積的制備,降低了生產(chǎn)成本。然而,該技術(shù)通常仍需要電子束或聚焦離子束刻蝕等方法預(yù)先制備剛性模板。微接觸印刷、復(fù)制模塑、轉(zhuǎn)移微模塑、毛細(xì)微模塑、溶劑輔助微塑模等軟刻蝕方法成本低、可以快速制備大面積的微納米結(jié)構(gòu),然而這些方法中使用的彈性模板或彈性印章均需要初始的母模板,而這一模板的制備仍需要利用電子束、光刻等技術(shù)來制備,從而導(dǎo)致納米壓印技術(shù)與軟刻蝕技術(shù)仍然離不開價格昂貴的初始模板。因此,人們試圖尋找廉價的微納結(jié)構(gòu)作為模板。因此,研發(fā)低成本、高效率的大面積制備微納周期結(jié)構(gòu)具有非常重要的意義。本文以克服這些問題為目的,將軟模板與納米壓印技術(shù)相結(jié)合,以普通CD、DVD和BD光盤中的聚碳酸酯層(PC層)為初始模板,并采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)復(fù)制其微結(jié)構(gòu)從而形成軟模板,利用熱壓印的方法在PC這種熱塑性基底上制備了不同的微納結(jié)構(gòu)。主要內(nèi)容如下:1.采用PDMS分別復(fù)制一次寫入型光盤CD-R、DVD-R和BD-R光盤PC層上的微納結(jié)構(gòu)后,再利用熱壓印的方法將以上三種PDMS上的一維微納結(jié)構(gòu)分別轉(zhuǎn)移到空白PC基底上,從而在PC基底上制備了三種周期不同的一維微納光柵結(jié)構(gòu)。2.利用PDMS軟模板通過兩次成一定角度的壓印,在PC基底上制備了周期性二維微納結(jié)構(gòu);兩次壓印過程中,通過使用不同的PDMS軟模板,在PC基底上制備了多種復(fù)雜的二維微納結(jié)構(gòu)。3.將三種光盤的PC層兩兩組合,用PDMS分別復(fù)制每組組合的微納結(jié)構(gòu),從而得到了三種具有組合微納結(jié)構(gòu)的軟模板;兩次壓印過程中,通過使用不同的PDMS軟模板,在同一PC基底上同時制備了四種二維周期性微納結(jié)構(gòu),這一并行壓印的方式提高了制備效率。4.直接以CD-R、DVD-R和BD-R光盤的PC層作為壓印基底,將三種光盤相應(yīng)的PDMS軟模板與光盤基片光柵方向成一定角度進(jìn)行壓印,獲得了不同的二維周期性微納結(jié)構(gòu)。5.為了在空白PC基底上制備隨機性微納結(jié)構(gòu),采用PDMS分別復(fù)制只讀型光盤CD-ROM、DVD-ROM和BD-ROM中PC層上的隨機微納結(jié)構(gòu),之后再利用熱壓印的方法將三種PDMS上的微納結(jié)構(gòu)分別壓印到空白PC基底上,從而在空白PC基底上制備了二維隨機性微納結(jié)構(gòu)。
【關(guān)鍵詞】：納米壓印 PDMS PC 光盤
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB306;TP333.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容15-18
• 第二章 基于普通一次寫入型光盤的微納結(jié)構(gòu)初始模板制備18-26
• 2.1 CD-R、DVD-R和BD-R光盤的結(jié)構(gòu)組成18-19
• 2.2 CD-R、DVD-R和BD-R光盤的處理方法19-20
• 2.3 三種光盤的聚碳酸酯層的微納結(jié)構(gòu)表征20-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第三章 基于普通一次寫入型光盤的周期性微納結(jié)構(gòu)的軟模板納米壓印26-44
• 3.1 實驗器材與試劑26-27
• 3.2 PDMS軟模板的制備及表征27-30
• 3.3.一維微納結(jié)構(gòu)的軟模板納米壓印30-32
• 3.3.1 一維微納結(jié)構(gòu)的軟模板納米壓印過程30-31
• 3.3.2 一維微納結(jié)構(gòu)表征31-32
• 3.4 二維微納結(jié)構(gòu)的軟模板納米壓印32-37
• 3.4.1 二維微納結(jié)構(gòu)的軟模板納米壓印過程32-34
• 3.4.2 二維微納結(jié)構(gòu)的表征34-37
• 3.5 多種二維微納結(jié)構(gòu)的軟模板并行納米壓印37-40
• 3.5.1 多種二維微納結(jié)構(gòu)的軟模板并行納米壓印過程37-38
• 3.5.2 多種二維微納結(jié)構(gòu)的表征38-40
• 3.6 以光盤聚碳酸酯層為基底的二維微納結(jié)構(gòu)的制備40-42
• 3.6.1 以光盤聚碳酸酯層為基底的二維微納結(jié)構(gòu)的制備過程40
• 3.6.2 二維微納結(jié)構(gòu)的表征及分析40-42
• 3.7 本章小結(jié)42-44
• 第四章 只讀型光盤微納結(jié)構(gòu)的軟模板復(fù)制及隨機性微納結(jié)構(gòu)的納米壓印44-50
• 4.1 PDMS軟模板的制備及表征44-46
• 4.2 隨機微納結(jié)構(gòu)的軟模板納米壓印46-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第五章 總結(jié)與展望50-52
• 參考文獻(xiàn)52-56
• 致謝56-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58

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