基于光誘導(dǎo)電動力學(xué)的微納器件一體化制造方法.pdf

1、微納米技術(shù)是未來科技發(fā)展的關(guān)鍵組成部分，使加工產(chǎn)物向小型化和智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)微納米加工技術(shù)所需要的加工設(shè)備價(jià)格昂貴，加工條件要求較高，極大制約了微納米加工技術(shù)的大范圍應(yīng)用。光誘導(dǎo)微納加工技術(shù)，基于介電泳原理，可以實(shí)現(xiàn)對微納米顆粒，如二氧化硅顆粒，碳納米管、生物細(xì)胞的移動和分離，也可完成金屬離子的電化學(xué)沉積，實(shí)現(xiàn)微納米金屬的加工制造。微納米柔性器件可以應(yīng)用于很多生物測試中，目前的加工方法主要局限于打印和光刻方法，加工成本和最小加工精度

2、受到很大限制。
　　本論文以光誘導(dǎo)微納加工為研究對象，對金屬微電極的加工參數(shù)進(jìn)行探究，并進(jìn)行理論分析，對優(yōu)化后參數(shù)產(chǎn)生的金屬微電極轉(zhuǎn)印到柔性基底，實(shí)現(xiàn)了基于光誘導(dǎo)微納加工的柔性器件的制造。論文的主要研究內(nèi)容包括：
　　(1)基于光誘導(dǎo)介電泳匯聚和動態(tài)移動二氧化硅顆粒和PEGDA模塊。
　　基于光誘導(dǎo)在空間中對微納米顆粒的介電泳作用和實(shí)驗(yàn)與仿真得到的操作參數(shù)，在光誘導(dǎo)介電泳平臺上通過介電泳力移動并操作PEGDA模塊，實(shí)現(xiàn)

3、模塊的拼接、排列和旋轉(zhuǎn)等操作。
　　(2)研究光誘導(dǎo)電化學(xué)反應(yīng)原理。
　　對光誘導(dǎo)電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理通過數(shù)學(xué)公式分析證明，并使用有限元分析軟件對光誘導(dǎo)電化學(xué)在空間中進(jìn)行仿真分析，得到相應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理及參數(shù)要求。
　　(3)對基于光誘導(dǎo)電化學(xué)沉積的金屬微電極的加工參數(shù)進(jìn)行分析。
　　通過對影響光誘導(dǎo)電化學(xué)沉積金屬微電極的加工參數(shù)（輸入交流電信號頻率、幅值，金屬鹽溶液濃度和氫化非晶硅厚度）研究，使加工出的金屬微電極的形狀可

4、控，并且對表面粗糙度和沉積高度進(jìn)行表征，得到相應(yīng)參數(shù)可加工出符合要求的金屬微電極。
　　(4)采用轉(zhuǎn)印方法將光誘導(dǎo)電化學(xué)沉積的金屬微電極轉(zhuǎn)移到柔性基底上。
　　研究可行方案將光誘導(dǎo)電化學(xué)沉積的金屬微電極轉(zhuǎn)印到柔性材料上，并且保證轉(zhuǎn)印后的微金屬電極形狀完整，導(dǎo)電性能良好。
　　(5)優(yōu)化轉(zhuǎn)印方法研究不同轉(zhuǎn)印參數(shù)對轉(zhuǎn)移影響。
　　對不同轉(zhuǎn)印方式和轉(zhuǎn)印基底參數(shù)實(shí)驗(yàn)分析，得到理論轉(zhuǎn)印成功概率，并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化轉(zhuǎn)印方法，