用于仿生自清潔微結(jié)構(gòu)的干涉光刻技術(shù)研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)外在自清潔表面的人工制備方法上取得很大進(jìn)展，有些技術(shù)已有商業(yè)化的應(yīng)用。但是現(xiàn)有技術(shù)的一大共同點(diǎn)，是不能按照使用需求靈活調(diào)整工藝過(guò)程，從而得到所需要的表面潤(rùn)濕特性。因此，開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)特征可控、方便有效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法是很有必要的。
　　本論文首先在研究國(guó)內(nèi)外自清潔微結(jié)構(gòu)制備方法的基礎(chǔ)上，分析了現(xiàn)行主流方法的局限性，結(jié)合自清潔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和干涉光刻圖形的特征，利用干涉光刻技術(shù)新方法來(lái)制備自清潔表面微結(jié)構(gòu);分析了自清潔表面微結(jié)構(gòu)特

2、征尺寸的需求;并對(duì)激光干涉光刻基本原理及實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行研究;利用MATLAB軟件對(duì)多光束激光干涉光刻圖形進(jìn)行了仿真模擬;對(duì)影響光刻結(jié)果的一些因素進(jìn)行了分析;在理論研究基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并搭建了用于自清潔微結(jié)構(gòu)制備的干涉光刻曝光系統(tǒng)，并開(kāi)展了光刻實(shí)驗(yàn)。
　　理論研究結(jié)果表明，多光束干涉形成的周期結(jié)構(gòu)，與自然界中天然的自清潔結(jié)構(gòu)有相似之處，通過(guò)改變干涉光束的入射角、曝光量，及顯影時(shí)間，可以形成不同周期、形貌的微結(jié)構(gòu)，以滿足不同自清潔性能對(duì)結(jié)構(gòu)

3、特征尺寸的不同需求，實(shí)現(xiàn)人工自清潔結(jié)構(gòu)制作的可控性。
　　利用搭建的多光束干涉光刻系統(tǒng)在光刻膠表面制作了周期為1～100μm不等的微結(jié)構(gòu)。對(duì)這些微結(jié)構(gòu)表面的自清潔性能進(jìn)行測(cè)量，并與光滑光刻膠表面自清潔性能比較，微結(jié)構(gòu)表面的接觸角會(huì)增大或者減小，接觸角減小使得表面更親水，減小范圍介于14％～32％，接觸角增大的結(jié)果實(shí)現(xiàn)了表面親水向疏水的轉(zhuǎn)變，增大范圍介于23％～68％。說(shuō)明利用干涉光刻制備表面微結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)表面自清潔性能進(jìn)行調(diào)控的