图案化AAO模板恒流法制备及应用

摘要

本文采用恒电流密度氧化法，控制电流密度，氧化时间，及氧化温度在不同电解液中制备了不同孔径高度有序的AAO模板。随着电流密度的增大，孔径提高较大，厚度增大；随着氧化时间的延长，孔径会有小范围的提高，但不明显，但孔的有序程度会有所提高，膜的厚度在一定范围内，也会有较大提高，但时间提高到到一定程度时，膜厚将不再增长发生溶解。恒流一定值后模板的有序性会下降，但总体效果还是不错的，厚度大，有序性高。确定了最佳氧化条件。最佳氧化条件为：在0.3mol/L草酸中恒流8mA氧化。 此外，还分别以铝片，玻璃片和AAO模板为基底，使用BP-212型紫外正性光刻胶，进行光刻工艺条件的研究，找到了在本实验条件下的稳定光刻工艺。最佳的光刻工艺条件为：匀胶量为0.2ml，匀胶低速转速为600r/min，时间为5s，高速转速为2500r/min，时间为30s。前烘时间为15min，曝光时间为50s，显影时间为20s，后烘时间15min。 采用紫外线光刻技术在铝片上生成了预设图案，利用恒电流密度氧化法制备了高度有序的AAO模板。用物理浸润的方法在此图案化的模板上生长聚苯乙烯一维纳米结构。并采用电位沉积法，制备了Cu的图案化的一维纳米结构。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射能谱(EDS)对图案的模板，聚苯乙烯Cu-维纳米结构进行分析。测试结果表明，通过此方法在模板上制备的图案是由直径为5μ m的圆形组成的，圆形图案之间的距离也是5μm。制备出的图案化的聚苯乙烯，Cu纳米线阵列，完全复制了掩模上的图案。

目录

文摘

英文文摘

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引言

第一章文献综述

1.1 氧化铝膜的基本介绍

1.2 纳米孔氧化铝模板的制备

1.2.1恒压二次氧化法

1.2.2恒流二次氧化法

1.3纳米图案化技术的研究现状

1.3.1光刻技术

1.3.2分子组装技术(Molecule assembly)

1.3.3纳米加工技术

1.3.4纳米压印技术(NIL)

1.3.5化学生长技术

1.3.6薄膜技术

1.4本课题的研究目的及意义

第二章阳极氧化铝模板的恒流法制备与表征

2.1实验部分

2.1.1试剂和仪器

2.1.2实验方法及步骤

2.1.3测试样品的制备与表征

2.2结果与讨论

2.2.1电流密度对模板制备的影响

2.2.2氧化时间对模板制备的影响

2.2.3氧化温度对模板制备的影响

2.3本章结论

第三章 最佳光刻工艺条件的研究

3.1实验部分

3.1.1试剂和仪器

3.1.2实验方法及步骤

3.1.3测试样品的制备与表征

3.2结果与讨论

3.2.1图案化的铝片

3.2.2玻璃片的图案化

3.2.3AAO模板的图案化

3.4本章小结

第四章 图案化AAO模板的恒流法制备及其应用

4.1实验部分

4.1.1试剂及仪器

4.1.2实验方法及步骤

4.2结果与讨论

4.2.1图案化的AAO模板

4.2.2溶液法制备图案化的PS一维纳米结构

4.2.3熔融法制备图案化的PS一维纳米结构

4.2.4图案化铜纳米线

4.3本章结论

结论

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致 谢