大面积仿生结构特征参数检测及表面性能研究

发布时间：2017-09-19 09:35

  本文关键词：大面积仿生结构特征参数检测及表面性能研究

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【摘要】：利用激光干涉光刻成本低、高效率和分辨率高的优点,分别在单晶硅和非晶硅薄膜表面进行光刻实验并实现大面拼接,对实验样品特征参数进行检测,研究参数对可见光波段反射率和表面润湿性的影响。论文介绍了减反射和润湿性两种仿生结构的研究现状、总结了微纳结构特征参数的检测方法。以激光干涉理论为基础,利用计算机对干涉图形进行模拟仿真。通过改变相关干涉参数,模拟出各参数设置下的二维、三维光强分布图及对应的光强分布曲线,搭建干涉光路,在单晶硅表面进行干涉实验。在单晶硅研究的基础上对非晶硅薄膜表面改性,并研究其减反射性。使用二维微位移平台进行大面积拼接实验,从而实现大面积仿生结构的制备。用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对激光刻蚀后的单晶硅和非晶硅薄膜表面结构特征参数进行检测,并使用反射率测量仪、接触角测量仪对改性后的单晶硅和非晶硅薄膜表面反射率和润湿性进行测量,分析结构特征参数对减反射性能和润湿性的影响。
【关键词】：激光干涉 大面积 仿生结构 特征参数
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN249;TB383.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8
• 1.2 仿生结构的研究现状8-11
• 1.2.1 国内外减反射结构研究现状8-10
• 1.2.2 国内外超疏水结构研究现状10-11
• 1.3 微纳结构特征参数检测方法11-13
• 1.3.1 按接触检测方法11-12
• 1.3.2 非接触检测方法12-13
• 1.4 论文主要内容13-14
• 第二章 激光干涉原理、模拟仿真及结构的制备14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 激光干涉原理14-17
• 2.3 激光干涉MATLAB模拟17-22
• 2.4 仿生结构的制备22-27
• 2.4.1 单晶硅光刻实验22-25
• 2.4.2 非晶硅薄膜表面光刻实验25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 大面积仿生结构的实现28-33
• 3.1 引言28
• 3.2 软硬件系统的搭建及控制28-31
• 3.2.1 软硬件系统的构成28-29
• 3.2.2 软硬件系统的控制29-31
• 3.2.2.1 硬件部分控制29-30
• 3.2.2.2 软件部分控制30-31
• 3.3 大面积拼接的实现31-32
• 3.4 小结32-33
• 第四章 特征参数的测量及表面性能分析33-43
• 4.1 引言33-34
• 4.2 微纳结构特征参数的提取34-38
• 4.2.1 样品表面特征参数检测方法34-35
• 4.2.2 样品表面结构周期、深度的提取及分析35-38
• 4.3 微纳结构表面性能分析38-42
• 4.3.1 反射率、润湿性测量方法38-39
• 4.3.2 单晶硅和非晶硅薄膜表面反射率和润湿性39-42
• 4.4 小结42-43
• 第五章 总结与展望43-44
• 参考文献44-47
• 致谢47

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本文编号：880888