基于聚氨酯丙烯酸酯(PUA)的微納米轉(zhuǎn)印技術(shù)研究.pdf

1、微納米轉(zhuǎn)印技術(shù)作為非傳統(tǒng)微納米加工技術(shù)，己廣泛地用于制備微光電器件，如:太陽能電池電極，發(fā)電二極管，光伏轉(zhuǎn)換單元等。本文利用聚合物材料聚氨酯丙烯酸酯(PUA)與聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，制備周期性的微納米雙層膠結(jié)構(gòu)，并闡明了PUA的微納米轉(zhuǎn)印機理。該技術(shù)為微納米轉(zhuǎn)印技術(shù)的研究和應(yīng)用提供了必要的理論指導(dǎo)。
　　通過聚二甲基硅烷(PDMS)圖章溝槽的毛細作用力在PDMS軟印章中制備PUA圖形，結(jié)合紫外固化技術(shù)將PUA圖形轉(zhuǎn)移到PM

2、MA基底上，通過反應(yīng)離子刻蝕(RIE)，得到具有內(nèi)切結(jié)構(gòu)的PUA掩膜，在其表面上鍍金并用丙酮去除底膠獲得具有周期性的微納米結(jié)構(gòu)圖形。由于PDMS圖章能夠吸收PUA小分子，實驗成功制備了無殘膠的雙層膠結(jié)構(gòu);PUA具有很強的抗氧氣刻蝕性，有利于形成良好的內(nèi)切結(jié)構(gòu)。通過PUA/PMMA雙層膠轉(zhuǎn)印技術(shù)成功制備了微納米線陣，針對微納米點陣結(jié)構(gòu)，在去膠之后利用金屬輔助濕法刻蝕技術(shù)在硅片上制備出了微納米點陣。
　　將PUA作為墨水材料，利用墨水

3、轉(zhuǎn)印技術(shù)在耐高溫聚酯(PET)柔性模板上制作微納米圖形結(jié)構(gòu)。通過對墨水轉(zhuǎn)印的三個關(guān)鍵因素:墨水材料填充情況、材料間粘附能大小以及柔性模板揭離過程中的動力學(xué)進行分析，得出了復(fù)制模板失敗的原因所在。利用有限元模擬軟件Fluent模擬分析，得出PUA能夠完全填充具有點陣結(jié)構(gòu)的硅模板;建立了微結(jié)構(gòu)模板、PUA、基底在轉(zhuǎn)印過程中的物理模型，通過具體的粘附能公式計算得出:由于模板與PUA的粘附能與PUA與基底的粘附能之比大于臨界值C，所以導(dǎo)致了轉(zhuǎn)印