本發(fā)明屬于微納加工，具體涉及一種生長多功能微納米陣列的方法。

背景技術(shù)：

1、具有不同像素類型的多功能微納米陣列在各種應(yīng)用中具有重要的前景，例如高分辨率全彩成像/顯示、光子晶體、信息存儲、加密等。目前，開發(fā)具有不同像素類型的多功能微納米陣列需要對不同材料進行連續(xù)和重復(fù)的圖案化步驟。例如，采用噴墨打印、轉(zhuǎn)移印刷和選擇性電泳沉積等技術(shù)在同一襯底上依次制作不同材料的圖案。然而，這些循環(huán)重復(fù)的圖案化技術(shù)增加了生產(chǎn)成本，降低了產(chǎn)量，特別是對于易受環(huán)境影響的有機材料。有限的可擴展性和難以集成也是各種技術(shù)的主要問題。因此，迫切需要開發(fā)一種簡單的、只需一步或較少步驟的制備多功能微納米陣列的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種同時自組裝生長多功能微納米陣列的方法，以提高生長質(zhì)量，簡化生長工藝。

2、本發(fā)明提供的同時自組裝生長多功能微納米陣列的方法，具體步驟為：

3、(1)對襯底進行表面修飾，形成修飾層；

4、(2)在所述修飾層上進行光刻，形成光刻膠圖案；

5、(3)通過刻蝕、去膠等步驟將所述光刻膠圖案轉(zhuǎn)移至修飾層，形成不同尺寸或同尺寸不同表面能的修飾層圖案；

6、(4)在所述修飾層圖案上進行相變材料的自組裝生長，形成不同尺寸或含不同物質(zhì)量的相變材料無定形態(tài)圖案(成核位點)；

7、(5)進行退火處理，使物質(zhì)量較大的無定形態(tài)圖案轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)，而較少物質(zhì)量的無定形態(tài)圖案保持非晶態(tài)，從而實現(xiàn)多功能微納米陣列。

8、可選的，所述襯底為剛性襯底和柔性襯底中的一種。具體選自氧化硅、硅、玻璃、pet、pi。

9、可選的，所述對襯底進行表面修飾的方法選自氣相蒸發(fā)和溶液浸泡中的一種。修飾層的材料選自ots、fts、fas、hmds、pdms中的一種。

10、可選的，所述光刻選用紫外光刻、激光直寫和電子束光刻中的一種。

11、可選的，所述自組裝生長選自氣相自組裝生長和濕法自組裝生長中的一種。所述氣相自組裝生長是在超高真空條件下進行，相變材料經(jīng)過加熱升華后沉積在襯底表面，基于相變材料與襯底和修飾層之間結(jié)合能的不同形成圖案。所述濕法自組裝生長選自于滴涂、刮涂、浸漬提拉和打印中的一種。所述滴涂為將相變材料溶液以液滴形式落在襯底上，利用溶劑與襯底和修飾層之間接觸角的不同形成圖案。所述刮涂為使刮刀以一定傾斜角度在表面移動，利用剪切力誘導(dǎo)相變材料溶液在有修飾層圖案的襯底上成膜。所述浸漬提拉為將有修飾層圖案的襯底浸入相變材料溶液后以一定速度拉出，溶液邊擴散邊揮發(fā)成膜。所述打印為將相變材料溶液直接打印在襯底上，溶劑揮發(fā)后形成圖案。

12、所述相變材料，可選用聚集誘導(dǎo)發(fā)光(aie)材料3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)乙酸苯酯(nitpac1)、3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)辛酸苯酯(nitpac4)、3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)苯甲醚(nitpa1)、3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)苯乙醚(nitpa2)等。

13、本發(fā)明還提供了一種多功能微納米陣列，包括：襯底；同一襯底表面通過光刻工藝手段進行編程式控制得到的不同尺寸或同尺寸不同表面能的修飾層圖案(可吸附不同物質(zhì)量的相變材料)；修飾層圖案上物質(zhì)量較多的結(jié)晶態(tài)以及物質(zhì)量較少的無定形態(tài)圖案構(gòu)成的多功能微納米陣列。

14、本發(fā)明將自下而上的自組裝生長圖案化策略與相變材料相結(jié)合，實現(xiàn)了由不同結(jié)晶狀態(tài)相變材料構(gòu)成的多功能微納米陣列。與傳統(tǒng)循環(huán)重復(fù)的圖案化技術(shù)相比，具有工藝簡單、成本低、可擴展性強等優(yōu)勢，并可得到高質(zhì)量微納米陣列，可應(yīng)用于高分辨率全彩成像/顯示、光子晶體、信息存儲、加密等領(lǐng)域。

技術(shù)特征：

1.一種同時自組裝生長多功能微納米陣列的方法，其特征在于，具體步驟為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述光刻選用紫外光刻、激光直寫和電子束光刻中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述自組裝生長選自氣相自組裝生長和濕法自組裝生長中的一種；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(4)中所述相變材料選用聚集誘導(dǎo)發(fā)光(aie)材料3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)乙酸苯酯(nitpac1)、3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)辛酸苯酯(nitpac4)、3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)苯甲醚(nitpa1)或3-(6-(4-(二苯氨基)苯基)-1,3-二氧雜-1h-苯并[異]喹啉-2(3h)-基)苯乙醚(nitpa2)。

6.一種如權(quán)利要求1-5之一所述方法得到的多功能微納米陣列，包括：襯底；該襯底表面通過光刻工藝進行編程式控制得到的不同尺寸或同尺寸不同表面能的修飾層圖案，修飾層圖案吸附不同物質(zhì)量的相變材料；修飾層圖案上物質(zhì)量較多的結(jié)晶態(tài)以及物質(zhì)量較少的無定形態(tài)圖案構(gòu)成的多功能微納米陣列。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于微納加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種同時自組裝生長多功能微納米陣列的方法。本發(fā)明包括：對襯底進行表面修飾形成修飾層；在修飾層上進行光刻形成光刻膠圖案；通過刻蝕、去膠等工藝將光刻膠圖案轉(zhuǎn)移至修飾層，形成不同尺寸或同尺寸不同表面能的修飾層圖案；在修飾層圖案上進行相變材料的自組裝生長，形成不同尺寸或含不同物質(zhì)量的相變材料無定形態(tài)圖案；進行退火處理，使物質(zhì)量較大的無定形態(tài)圖案轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶態(tài)，而較少物質(zhì)量的無定形態(tài)圖案保持非晶態(tài)，實現(xiàn)多功能微納米陣列。本發(fā)明具有工藝簡單、成本低、可擴展性強等優(yōu)勢，可應(yīng)用于高分辨率全彩成像/顯示、光子晶體、信息存儲、加密等領(lǐng)域。

技術(shù)研發(fā)人員：胡來歸,張秋儀,劉冉
受保護的技術(shù)使用者：復(fù)旦大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14