2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、先進科學技術(shù)的快速發(fā)展與精細微觀結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑密切相關(guān),材料表面微圖案的構(gòu)筑在集成電路、微機電系統(tǒng)、生物芯片、組織工程等諸多領(lǐng)域都具有很大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。聚合物材料作為柔性基材性能優(yōu)異,且成本低、質(zhì)量輕、易加工,如今將其應(yīng)用于微電路已得到了廣泛關(guān)注。然而聚合物表面惰性使得增大基材表面與金屬間的結(jié)合力成為一個難題,而界面結(jié)合力的強弱直接影響著產(chǎn)品的工作性能和使用壽命。傳統(tǒng)微電子加工中一般通過增加基材表面的粗糙度來增強界面間結(jié)合力,

2、但是,這樣會增大微電路的制備難度;而表面圖案的精細化發(fā)展趨勢對表面金屬沉積的選擇性提出了更高的要求。因此,探索出一種簡單而有效的表面改性和微加工技術(shù),在基材表面進行微圖案的小型化和精細化構(gòu)筑的同時,提高基體與金屬間的結(jié)合力以及微圖案中金屬沉積的選擇性顯得尤為重要。
  本文選用聚合物材料PET作為基材,首先采用紫外光輻射技術(shù)對基材進行表面改性,引入活性官能團;然后自組裝APTES單分子膜到基材表面,實現(xiàn)基材表面氨基化,進而利用紫外

3、光刻蝕技術(shù)通過Mask對基材表面性質(zhì)進行區(qū)域性微調(diào)控;最后采用無電解鍍鎳技術(shù),使金屬鎳選擇性地沉積在PET表面,構(gòu)筑了微米級的金屬鎳微圖案。具體內(nèi)容如下:
  1、運用紫外光輻射技術(shù)成功地使PET基材表面惰性改變,引入親水性的活性官能團,通過自組裝APTES單分子膜技術(shù),成功實現(xiàn)表面氨基化,為提高基材表面鎳層的附著力奠定了基礎(chǔ)。靜態(tài)水接觸角測試表明:經(jīng)紫外光輻射后,PET基材表面的親水性明顯增強;自組裝APTES單分子膜后,基材表

4、面的水接觸角有所回升,且茚三酮顯色反應(yīng)和XPS測試結(jié)果均表明,APTES單分子膜的自組裝在PET基材上成功實現(xiàn)。
  2、采用優(yōu)化后無電解鍍鎳的配方和工藝,在改性后的PET表面得到的金屬鎳層光澤度好、附著力強,且鍍液的穩(wěn)定性好,金屬鎳的沉積速率高。運用控制變量法,確定了無電解鍍鎳的最佳鍍液配方和鍍鎳工藝:六水合硫酸鎳(鎳鹽)20g/L,次磷酸鈉(還原劑)140g/L,檸檬酸鈉(絡(luò)合劑)10g/L,氨水(pH調(diào)節(jié)劑)30mL/L;鍍

5、液溫度為50℃,鍍鎳時間5.5min。
  3、通過真空紫外光刻蝕技術(shù)對PET表面進行選擇性刻蝕,實現(xiàn)了金屬鎳在基材表面選擇性沉積的精確控制,成功地構(gòu)筑了微米級的金屬鎳微圖案。光學顯微鏡和SEM測試結(jié)果表明:構(gòu)筑的金屬鎳微圖案紋路清晰、界限分明、光亮度好、分辨率高、保真性好;鎳沉積區(qū)域內(nèi)的鎳顆粒大小均勻,顆粒的平均直徑約為20nm。
  通過本文的方案和技術(shù),有望實現(xiàn)在聚合物PET基材表面構(gòu)筑亞微米級的金屬鎳微圖案,且圖案綜

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