隨著柔性電子技術的不斷發(fā)展,人們利用集成技術與微納加工技術,在柔性材料上制造出集傳感、濾波、數(shù)據(jù)存儲等功能為一體的新型柔性電子元器件,被廣泛應用于各個領域中,成為了人們關注的焦點。聚酰亞胺薄膜作為綜合性能最好的柔性材料之一,因其具有良好的熱穩(wěn)定性、耐輻射、無毒等特點,逐漸成為了制造柔性電子器件的優(yōu)良候選材料。近年來,隨著激光的發(fā)展,激光直寫微納加工技術已成為制造柔性電子器件的熱門選擇。其中飛秒激光雙光子直寫微納加工技術基于雙光子吸收原理,能夠突破光學衍射極限,引起了人們的高度重視,利用該技術制造的微納器件已被廣泛應用與生物、醫(yī)療、化學等領域。本論文首先介紹柔性電子學的概念以及柔性電子器件領域的發(fā)展和應用;然后介紹激光直寫加工技術的特點及在柔性電子器件制備中的應用,重點介紹基于雙光子吸收原理的飛秒激光雙光子直寫技術,以及利用飛秒激光雙光子直寫技術在制備微納器件方面的應用;最后介紹聚酰亞胺薄膜的基本性質(zhì)和應用領域。本文重點闡述了在聚酰亞胺薄膜基底上如何利用飛秒激光雙光子直寫光刻膠制備微結構的研究工作。論文具體研究內(nèi)容如下:1.實驗裝置搭建及樣品制備:利用振蕩級飛秒脈沖激光器搭建實驗所需光路... 

【文章來源】：鄭州大學河南省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）左側(cè)是柔性材料石墨烯薄膜制備的手機觸摸屏薄，右側(cè)基于ITO材料制作的觸摸屏[9]；（b）柔性材料PDMS制作的電路[10]；（c）PLGA基板制作的可植入壓力傳感器[11]；（d）電子陶瓷制作的柔性電子瓦[12]

1引言5圖1.2（a）激光切割金屬樣品模型[17]；（b）激光清洗玻璃樣品的掃描電子顯微鏡圖[18]；（c）激光熱處理SLM材料彩色圖[19]；（d）激光對TC4鈦合金板穿孔圖[20]隨著高新技術的產(chǎn)業(yè)化，電子產(chǎn)品朝向便攜化、小型化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)激光加工技術為了滿足產(chǎn)品的微型化也朝微加工領域方向發(fā)展。激光微加工技術是一種在幾個到幾百個微米區(qū)域內(nèi)進行微加工的過程。激光微加工技術有很多方式,如：直寫、壓英光刻、燒蝕等。圖1.3（a）顯示了KyoungMin等人利用飛秒激光在光刻膠中直寫三維圓形螺旋微結構[23]，左邊是三維圓形螺旋微結構的正視圖，右邊是三維圓形螺旋微結構的側(cè)視圖。從圖中可以看出三維螺旋結構清晰、完整。利用激光直寫技術制備的三維圓形螺旋微結構具有很高的光學質(zhì)量和同質(zhì)性，在目前，激光直寫是唯一能實現(xiàn)相位螺旋結構的制造技術。圖1.3（b）顯示了Hiroaki等人利用深紫外光在薄膜上光刻具有70nm線寬的線陣列結構[24]�？梢钥闯鲈谌嵝员∧ど洗竺娣e均勻的刻印了線陣列，線陣列中的線條形貌完整而且周圍沒有多余的殘余層。圖1.3（b）顯示了DongWu等人通過紫外光在薄膜襯底上壓印的金屬圖案[25]，金屬圖案表面清晰可見，不僅分辨率高而且形狀很校圖1.3（d）顯示了LeiSun等人利用激光在薄膜上燒蝕制備微通道[26]，微通道結構紋路清晰，且不損傷薄膜。通過這種簡單的制作方式將促進可用于實際應用的柔性薄膜微流控裝置大規(guī)模生產(chǎn)。

1引言6圖1.3（a）飛秒激光在光刻膠中制備的三維圓形螺旋結構掃描電子顯微鏡圖[23]；（b）柔性薄膜上光刻線陣列的掃描電子顯微鏡圖[24]；（c）激光壓印的金屬圖案的掃描電子顯微鏡圖[25]；（d）激光燒蝕薄膜上制備的微通道掃描電子顯微鏡圖[26]近年來激光微加工技術被應用在不同的領域中。在電子領域中利用激光技術制備的靜電可調(diào)諧等離子體器件[27]，用于電子領域可實現(xiàn)電路的高度集成。利用激光技術制備的3D人造復眼[28]，用于醫(yī)療領域可以用做大范圍無失真成像。利用激光技術制備的微流控芯片[29]，因其高精度、低成本的特點，可以大規(guī)模生產(chǎn)，可以用于電子芯片領域，有助于未來電子芯片的微型化。利用激光直寫技術制備的一種隱形眼鏡[30]，這種隱形眼鏡里面有一種納米顆粒，納米顆粒可以在早期護理環(huán)境中用于檢測其它眼部疾玻隱形眼鏡是一種常見的可用于矯正視力和美容的生物醫(yī)學設備。激光制備超疏水聚合物微結構[31]，可以改善超疏水性和脫附性能，這種對聚合物的處理技術在預防海洋生物污損方面有著巨大的應用潛力。在生活中，我們常常使用的激光打英傳真和復印，在信息顯示技術中我們?nèi)粘Ｊ褂玫钠桨屣@示器、LCD等都體現(xiàn)了激光微加工技術的應用。激光加工微加工技術與其它應用領域結合可以使激光加工微加工技術的應


本文編號：3378324