基于PDMS皱纹模板的贴花转印术的表面图案化

摘要

近年来，图案化表面在传感器、光电器件、生物技术等方面有广泛应用。目前，虽然制备图案化微结构的技术有多种，但如何快速、简单、大面积的制备排列规则、有序的微图案仍是面临的一大难题。　　本文选取聚二甲基硅氧烷（PDMS）为材料，利用其良好的弹性将 PDMS薄膜拉伸，进行氧等离子体（OP）曝光，然后匀速回缩，从而制备PDMS皱纹模板；进而，利用 PDMS皱纹形貌，根据贴花转移印刷技术的应力失效原理，在界面发生化学反应形成不可逆的化学键，实现在不同基底上进行图案转移，尤其是PDMS柔性基底。发现在Si硬基底上，转移的方向是皱纹模板向基底；在PDMS柔性基底上，转移的方向是基底向皱纹模板，并且在转移后，皱纹模板的振幅增高，从而增加了皱纹模板的轴径比；此外，通过调整 PDMS柔性基底紫外臭氧（UVO）/氧等离子体（OP）曝光时间和PDMS皱纹模板的二次曝光时间，来调控PDMS基底和PDMS皱纹模板的相对软硬程度，从而实现PDMS柔性基底上转移微结构形貌的精细控制。　　对于PDMS柔性基底，在第一次转移的基础上，进行第二次转移，成功实现了基于CD模板与皱纹模板高级复合的微形貌结构，以及不同尺寸和不同振幅形貌的复合；同样地也在拉伸的柔性基底上进行皱纹模板的转移，通过调整拉伸率、二次曝光的时间，制备了转移微图案和皱纹相互复合的复合形貌结构。

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第一章 绪论

1.1 光刻技术

1.2 软印刷技术

1.3 压印技术

1.4 表面起皱

1.5 研究思路和创新之处

第二章 实验原料及实验设备

2.1实验原料

2.2 实验仪器

2.3表征手段

第三章 PDMS皱纹模板的制备以及图案转移

3.1 PDMS弹性体的制备

3.2 PDMS皱纹模板的制备

3.3 基于PDMS皱纹模板的图案转移

3.4 实验结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 PDMS皱纹模板在不同基底上的图案转移

4.1 PDMS皱纹模板在不同基底上的图案转移

4.2 实验结果与讨论

4.3 基底硬度改变对转移微图案形貌的影响

4.4 本章小结

第五章 PDMS基底上转移形成复合微图案

5.1 基于CD模板的转移

5.2 基于CD模板和皱纹模板的双向转移

5.3 实验结果与讨论

5.4 基于CD与PDMS皱纹模板转移的复合形貌

5.5PDMS皱纹模板在拉伸PDMS基底上的转移

5.6本章小结

第六章 结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢