基于納米壓印技術(shù)的光柵制備.pdf

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(xiě)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)