本論文主要開展了“遠場光學(xué)超分辨顯微成像綜合分析系統(tǒng)”關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān),進行了連續(xù)激光直寫簡單微納復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備工藝的研究�；谶B續(xù)激光直寫技術(shù)制備突破衍射極限限制的納米孔道的核心思想是利用具有中心暗點的匯聚光斑引發(fā)聚合物超低單光子吸收,進而實現(xiàn)了尺寸小于衍射極限的納米孔道的制備。我們利用自主搭建的532nm連續(xù)激光直寫系統(tǒng)成功制備出了最小直徑可達1/10入射光波長的納米孔道及其陣列結(jié)構(gòu)。論文首先闡述了“遠場光學(xué)超分辨顯微成像綜合分析系統(tǒng)”中圓環(huán)光束的調(diào)制與兩束激光的同軸耦合等關(guān)鍵技術(shù);詳細介紹了系統(tǒng)其各個功能模塊的構(gòu)建、集成。其次,討論了 SU-8光刻膠對不同激光輻射的吸收特性及機理,詳細描述了 SU-8光刻膠樣品的制備工藝及流程,模擬計算了聚焦光斑的空間光強分布,并闡述了利用連續(xù)激光研制突破衍射極限限制的納米孔道結(jié)構(gòu)的原理。最后,利用SEM表征了納米孔道的形貌與尺寸,總結(jié)了曝光時間、功率以及顯影時間等幾個重要因素對納米孔道尺寸和質(zhì)量的影響。分析討論了影響納米孔道尺寸的入射激光光強與時間參數(shù),以及納米孔道陣列結(jié)構(gòu)的制備效果等。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TH74;TN249
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 微納結(jié)構(gòu)制備的技術(shù)與方法
        1.2.1 激光直寫技術(shù)
        1.2.2 納米壓印光刻技術(shù)
        1.2.3 聚焦離子束加工技術(shù)
        1.2.4 蝕刻技術(shù)
    1.3 利用激光直寫技術(shù)實現(xiàn)微納加工的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 飛秒激光雙光子聚合微納制備的進展
        1.3.2 連讀激光單光子聚合微納制備的進展
    1.4 論文主要內(nèi)容
第二章 遠場光學(xué)超分辨顯微成像綜合分析系統(tǒng)
    2.1 遠場光學(xué)超分辨顯微成像綜合分析系統(tǒng)的搭建
        2.1.1 光學(xué)系統(tǒng)模塊
        2.1.2 快速掃描平臺模塊
        2.1.3 數(shù)據(jù)快速采集與處理模塊
        2.1.4 控制系統(tǒng)模塊
    2.2 光路的快速響應(yīng)控制
    2.3 連續(xù)激光空間相位調(diào)制技術(shù)
    2.4 激發(fā)光束與消激發(fā)光束的同軸耦合
    2.5 本章小結(jié)
第三章 激光微納加工制備工藝及原理
    3.1 光刻膠
    3.2 SU-8負性光刻膠及其光學(xué)特性
    3.3 實驗樣品的制備工藝及流程
    3.4 數(shù)值模擬計算理論
    3.5 連續(xù)激光直寫突破衍射極限限制的納米孔道的實驗原理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于連續(xù)激光直寫研制納米孔道陣列結(jié)構(gòu)
    4.1 基于532nm連續(xù)激光制備突破衍射極限限制的納米孔道陣列結(jié)構(gòu)
        4.1.1 曝光功率對納米孔道特征尺寸的影響
        4.1.2 曝光時間對納米孔道特征尺寸的影響
        4.1.3 顯影過程對納米孔道結(jié)構(gòu)的影響
        4.1.4 離焦曝光對納米孔道形貌的影響
    4.2 納米孔道結(jié)構(gòu)及其陣列的表征與分析
        4.2.1 納米孔道結(jié)構(gòu)特征與焦點光強分布之間的關(guān)系
        4.2.2 聚合閾值與納米孔道結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系
        4.2.3 大面積一致性可控納米孔道陣列結(jié)構(gòu)的分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果

【參考文獻】

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本文編號：2839448