面向NPSS的滾對平面納米壓印光刻機(jī)的研究與開發(fā).pdf

1、高亮度LED作為第四代光源的主體，具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，已成為新一代綠色光源。目前LED仍有巨大的發(fā)展空間，增加發(fā)光效率、亮度和功率，降低成本是當(dāng)前LED行業(yè)所面臨最大的挑戰(zhàn)性問題，也是亟待解決和突破的核心問題。采用納藍(lán)寶石襯底圖形化(Nano-patterned Sapphire Substrate，NPSS)提高LED內(nèi)量子效率和光萃取效率是實(shí)現(xiàn)高亮度LED最有效的方法之一。
　　 為了滿足NPSS高效、低成本批量化

2、生產(chǎn)的要求，本文提出一種新型滾對平面納米壓印工藝，并基于該工藝開展了納米壓印光刻機(jī)的研究與開發(fā)。主要完成了滾對平面納米壓印光刻機(jī)的總體設(shè)計(jì)以及各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)。其中重點(diǎn)介紹了關(guān)鍵模塊壓印頭的設(shè)計(jì)，在壓印頭上設(shè)計(jì)緩沖裝置，實(shí)現(xiàn)模具和襯底平行度調(diào)節(jié)和楔形誤差補(bǔ)償功能。論文中也進(jìn)行了滾對平面納米壓印填充時(shí)間的初步理論分析。
　　 為了實(shí)現(xiàn)模具和襯底良好的共形接觸，本文提出一種三層軟模具滾輪結(jié)構(gòu):鋼滾支撐層、PDMS緩沖層、包含納微特

3、征結(jié)構(gòu)的Ni特征圖形層。其中PDMS層具有高彈性可進(jìn)一步提高模具與藍(lán)寶石襯底間的共形接觸。并論述了具體的制造方法。
　　 模具的變形對于壓印圖形的質(zhì)量和精度有著重要的影響，本文對模具壓印時(shí)的變形作了有限元分析，在宏觀下，模具變形隨著壓印力的增大而增大;在微觀下，隨著壓印深度的增加模具變形及應(yīng)力也隨之增加，另外模具特征微尺寸的寬深比也是影響模具變形的重要因素之一，隨著模具微特征寬深比的增加，模具變形與應(yīng)力也會(huì)隨之增加。另外，本文還