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1、微納米尺寸的光柵廣泛應(yīng)用于位移測(cè)量、光波耦合、空間調(diào)制等領(lǐng)域,是微光學(xué)、納米光子學(xué)、表面等離子體光學(xué)中重要的微光學(xué)器件。目前,微納加工技術(shù)已經(jīng)代替了傳統(tǒng)機(jī)械方法,成為加工光柵的主要手段。但是,現(xiàn)有的應(yīng)用于加工光柵的微納方法都面臨著成本昂貴、生產(chǎn)效率不高、設(shè)備復(fù)雜的問(wèn)題。而納米壓印技術(shù)由其固有特點(diǎn),有望解決這些問(wèn)題。本文對(duì)納米壓印技術(shù)在光柵制造領(lǐng)域的應(yīng)用途徑進(jìn)行了深入探討,分析了目前應(yīng)用納米壓印技術(shù)制作光柵的關(guān)鍵問(wèn)題,認(rèn)為壓印模板成本過(guò)高
2、和相關(guān)工藝不成熟是制約該方法應(yīng)用的最大瓶頸。圍繞這些問(wèn)題,本文分別對(duì)壓印模板制備和壓印過(guò)程工藝兩大方面進(jìn)行了研究。
本文提出了利用硅的各向異性濕法腐蝕工藝來(lái)制作壓印模板的方法。依照該方法,本文成功制備了V型剖面模板、金字塔結(jié)構(gòu)模板、二維方形陣列模板。其中V型剖面模板周期達(dá)到2μm,閃耀角高達(dá)54.7°;二維方形陣列模板可以達(dá)到與激光直寫加工相同的制作水平。這種方法成本低廉,操作簡(jiǎn)單,適合大規(guī)模生產(chǎn)。所獲的壓印模板結(jié)構(gòu)良好、表面
3、光滑,十分適合用作納米壓印模板,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。除此之外,本文對(duì)壓印模板的復(fù)制技術(shù)進(jìn)行了研究,建立了采用微電鑄技術(shù)來(lái)復(fù)制已有壓印模板的方法。在工藝實(shí)施過(guò)程中,文本提出應(yīng)用圖形轉(zhuǎn)移載體來(lái)避免了微電鑄工藝對(duì)母板的損壞。本文使用自制系統(tǒng)成功復(fù)制了多種金屬鎳壓模,達(dá)到了很高的復(fù)制精度。
本文對(duì)光柵制造過(guò)程中的壓印工藝進(jìn)行了詳盡的研究。對(duì)于二維光柵與閃耀光柵的制作,分別設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的壓印工藝方案。并在實(shí)施過(guò)程中,解決了遇到的脫膜時(shí)
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