用于PDMS表面金属图形化的牺牲层转印方法研究

发布时间：2021-01-15 00:37

　　聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种有机硅聚合物,具有易拉伸,透光性好,易于成型以及生物兼容性好等优点,已经被广泛用于制作多种多样的微纳米器件。为了扩展PDMS的应用领域,金属材料被越来越多地集成于PDMS上,用于实现各种各样的功能。然而,在对PDMS表面进行金属图形化时,由于PDMS弹性模量小,热膨胀系数高,沉积的金属薄膜会受到PDMS的压缩应力而产生无规律的褶皱现象,金属薄膜的无规律褶皱现象会严重影响微纳米器件的稳定性和可靠性,甚至会使微纳米器件直接失效。为此,本文提出一种用于PDMS表面金属图形化的水溶性牺牲层转印方法。首先在比较各类水溶性材料性质特点之后,将聚丙烯酸（PAA）确定为本文所使用的水溶性牺牲层材料,建立了PAA薄膜厚度、厚度均匀性、粗糙度以及弹性模量与旋涂转速之间的关系。其次介绍了水溶性牺牲层转印方法的具体工艺流程,并利用水溶性牺牲层转印方法在PDMS上制作了不同尺寸不同形状的金属薄膜图形。接着利用扫描电子显微镜对金属图形的微观形貌进行了表征,发现金属薄膜表面平整光滑,没有明显的褶皱和裂纹。随后通过原子力显微镜测试对水溶性牺牲层转印方法制作的金属薄膜进行表面质量的评价并... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 PDMS表面金属图形化方法
        1.2.1 改变PDMS物理性质法
        1.2.2 表面改性法
        1.2.3 增加介质层法
        1.2.4 调整沉积参数法
    1.3 转印技术简介
    1.4 本文主要内容
2 水溶性牺牲层的性质研究
    2.1 水溶性牺牲层材料简介
    2.2 旋涂转速对PAA薄膜的性质影响
        2.2.1 PAA薄膜的制备
        2.2.2 旋涂转速对于PAA薄膜厚度、均匀性的影响
        2.2.3 旋涂转速对于PAA薄膜粗糙度的影响
        2.2.4 旋涂转速对于PAA薄膜弹性模量的影响
    2.3 小结
3 水溶性牺牲层转印方法
    3.1 水溶性牺牲层转印方法的工艺流程
    3.2 PDMS上金属薄膜表面形貌的观测与分析
        3.2.1 褶皱的观测与分析
        3.2.2 粗糙度的观测与分析
    3.3 小结
4 一种周期可调的PDMS金属衍射光栅的研制
    4.1 PDMS金属衍射光栅的制作
        4.1.1 光栅的制作工艺
        4.1.2 光栅的封装工艺
    4.2 PDMS金属衍射光栅的性能测试
        4.2.1 实验装置
        4.2.2 衍射效率测试
        4.2.3 拉伸一致性测试
        4.2.4 耐用性测试
    4.3 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：2977867