制图外延法自组装有序纳米微结构的研究

摘要

纳米结构的构造在整个纳米科技中有着重要的意义，可以说，纳米技术的成功主要依赖于在纳米尺度范围内合理地排列功能性材料。传统的自上而下的光刻及微压印技术由于加工原理的局限性，已被普遍认为接近其极限。自下而上的自组装方法可以通过自组装体系制备出宏周期性纳米微结构，由于方法简单和低成本，受到了很大的重视。
　　本文中所研究的制图外延法自组装有序纳米微结构是一种嵌段共聚物自组装方法。该方法基于制图外延法的原理，通过引入带有几何形貌的基底来限制嵌段共聚物纳米结构微区的取向，在宏观尺寸范围的基片上制备嵌段共聚物薄膜。为此，我们采用光刻技术和原子力显微镜（AFM）探针刻蚀技术来制备基底，以嵌段共聚物SEBS浇铸膜为研究对象，利用AFM对其进行形态表征；将制图外延法和溶剂挥发速度、溶剂退火等外场结合起来，对嵌段共聚物薄膜进行调控，系统跟踪研究了几何图案基底内部和平台区域自组装纳米微结构的转变过程，并对两区域的转变过程进行对比分析；在溶剂退火条件下，我们还通过控制浇铸膜的厚度，得到不同的微米/纳米复合结构，将微米结构和纳米结构有机地结合起来。
　　制图外延法自组装有序纳米微结构这一方法将自上而下和自下而上的两种方法相结合，为制备有序纳米微结构提供了一个新的途径；另一方面，调控得到的微米/纳米复合结构对纳米器件的发展具有重大的意义。

目录

制图外延法自组装有序纳米微结构的研究

THE STUDY OF SELF-ASSEMBLEORDERING NANOSTURCTUREINDUCED BY GRAPHOEPITAXY

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 课题背景

1.3 本论文的研究内容

第2章 制图外延法自组装方法的工艺流程

2.1 引言

2.2 带有微米级地形图案的基片的制备

2.3 实验样品的制备方法

2.4 AFM 扫描成像

2.5 本章小结

第3章 溶剂挥发速度对自组装纳米微结构的影响

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第4章 溶剂退火对自组装纳米微结构形态的影响

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第5章 制图外延法自组装微米/纳米复合结构

5.1 引言

5.2 实验部分

5.3 结果与讨论

5.4 本章小结

结论

参考文献

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致 谢