一种在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，通过等离子体轰击的方法，制造出球形非密排有机胶体模板；通过热处理与等离子体轰击相结合的方法，制造出六方形非密排有机胶体模板；通过模板转移‑叠合与等离子体轰击相结合的策略，制造出双层非密排有机胶体模板；将所合成的三种有机胶体模板，通过无损转移的方法，转移到任何指定基底上。可以为按需(设计)构筑纳米器件提供所需的模板。

A Manufacturing Method of Large Area and Diversified Organic Templates on Arbitrary Substrates

The invention discloses a method for manufacturing large-area and diversified organic template on arbitrary substrates. Spherical non-close-packed organic colloid template is manufactured by plasma bombardment method; hexagonal non-close-packed organic colloid template is manufactured by combining heat treatment with plasma bombardment; and a strategy of combining template transfer, superposition and plasma bombardment is adopted. A double-layer non-close-packed organic colloid template was fabricated, and the three synthesized organic colloid templates were transferred to any designated substrate by non-destructive transfer method. It can provide the required template for the on-demand (design) construction of nanodevices.

【技术实现步骤摘要】
一种在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法
本专利技术涉及一种有机模板的制造方法，尤其涉及一种在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法。
技术介绍
多样化的模板主要包括球形非密排模板，六方形非密排模板，二元双层非密排模板。这些模板，为更多纳米结构阵列的合成提供了可能性，同时，可以实现在任意基底上的制造。一般制备的纳米颗粒是随机分布的，将其在指定基底上按特定的方式排列起来，可构成有序纳米结构阵列，这是构建纳米器件的重要方案之一。虽然电子束、离子束等传统刻蚀技术可以实现某些的阵列与器件构筑，但要在任意指定的基底上实施高效便捷的按需构筑与批量制造，却是挑战性的难题。申请人前期的实践证明，基于有机胶体模板的构筑，是解决该难题的有效途径。但存在的主要瓶颈问题是所用的有机模板过于单一，严重制约了最终有序纳米结构阵列的多形性制备。因此，需要发展一种方法，在任意基底上构筑大面积、多样化有机模板的制造方法非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，包括：通过等离子体轰击的方法，制造出球形非密排有机胶体模板；通过热处理与等离子体轰击相结合的方法，制造出六方形非密排有机胶体模板；通过模板转移-叠合与等离子体轰击相结合的策略，制造出双层非密排有机胶体模板；将上述所合成的三种有机胶体模板，通过无损转移的方法，转移到任何指定基底上。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，可以在任意基底上构筑大面积、多样化有机模板，为按需(设计)构筑纳米器件提供了所需的模板。附图说明图1为本专利技术实施例中球形非密排PS模板的扫描电镜照片。图2为本专利技术实施例中六方形非密排PS模板的扫描电镜照片。图3为本专利技术实施例中双层非密排PS模板的扫描电镜照片。具体实施方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术的在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，其较佳的具体实施方式是：包括：通过等离子体轰击的方法，制造出球形非密排有机胶体模板；通过热处理与等离子体轰击相结合的方法，制造出六方形非密排有机胶体模板；通过模板转移-叠合与等离子体轰击相结合的策略，制造出双层非密排有机胶体模板；将上述所合成的三种有机胶体模板，通过无损转移的方法，转移到任何指定基底上。制造球形非密排有机模板，其主要步骤为：利用气液界面自组装的方法，在洁净的基底表面制备紧密排列的PS球自组装的单层膜；利用液相表面转移的方法，将紧密排列的PS球自组装的单层膜转移到任意清洁基底的表面；利用等离子刻蚀的方法，氩气为刻蚀气体，对表面为PS球进行刻蚀，获得阵列结构。制造六方形非密排有机模板，其主要步骤为：利用气液界面自组装的方法，在洁净的基底表面制备紧密排列的PS球自组装的单层膜；利用液相表面转移的方法，将紧密排列的PS球自组装的单层膜转移到任意清洁基底的表面；将其置入温度为110℃的烘箱内，进行热处理，时间与PS球尺寸有关；利用等离子刻蚀的方法，氩气为刻蚀气体，对表面为PS球进行刻蚀，获得阵列结构。制造二元双层非密排有机模板，其主要步骤为：利用气液界面自组装的方法，在洁净的基底表面制备紧密排列的PS球自组装的单层膜；利用液相表面转移的方法，将紧密排列的PS球自组装的单层膜转移到任意清洁基底的表面；将其置入温度为110℃的烘箱内，进行热处理，时间与PS球尺寸有关；利用液相表面转移的方法，在上述密排模板的表面，在叠加第二层紧密排列的PS球；利用等离子刻蚀的方法，氩气为刻蚀气体，对表面为PS球进行刻蚀，获得阵列结构。本专利技术的在任意基底上大面积、多样化非密排有机模板的制造方法，将所合成的密排球形有机胶体模板，通过无损转移的方法，转移到任何指定基底上。在此基础上，通过等离子体轰击的方法，制造出球形非密排有机胶体模板；通过热处理与等离子体轰击相结合的方法，制造出六方形非密排有机胶体模板；通过模板转移-叠合与等离子体轰击相结合的策略，制造出双层非密排有机胶体模板。这一专利技术，为按需(设计)构筑纳米器件提供了所需的模板。具体实施例：包括：1、制造球形非密排模板，其主要步骤为：(1)利用气液界面自组装的方法，在洁净的基底表面制备紧密排列的PS球自组装的单层膜。首先选择特定的PS球(直径120～1000nm)，分散在去离子水和乙醇中后超声，使之均匀分散。随后将分散均匀的PS球滴加在表面加水的洁净的载玻片表面，使之形成单层膜。干燥一段时间后，将盖玻片转移到转满水的烧杯中，此时，PS球单层膜将漂浮在水的表面。利用1cm×1cm的洁净基底(可以为硅，玻璃，聚四氟乙烯，PE膜等)将水表面的PS球阵列捞起来，即转移到任意清洁基底的表面，即可在任意基底上获得紧密排列的PS球单层膜阵列。(2)利用氩气等离子刻蚀的方法，对PS球阵列的基底进行刻蚀，获得非密排的PS球阵列结构。具体的实验参数为：氩气的的流速10sccm，功率为30w，刻蚀时间为1min～15min。最终获得球形非密排有机胶体模板，扫描电镜结果如图1所示。2、制造六方形非密排模板，其主要步骤为：(1)利用气液界面自组装的方法，在洁净的基底表面制备紧密排列的PS球自组装的单层膜。首先选择特定的PS球(直径120～1000nm)，分散在去离子水和乙醇中后超声，使之均匀分散。随后将分散均匀的PS球滴加在表面加水的洁净的载玻片表面，使之形成单层膜。干燥一段时间后，将盖玻片转移到转满水的烧杯中，此时，PS球单层膜将漂浮在水的表面。利用1cm×1cm的洁净基底(可以为硅，玻璃，聚四氟乙烯，PE膜等)将水表面的PS球阵列捞起来，即转移到任意清洁基底的表面，即可在任意基底上获得紧密排列的PS球单层膜阵列。(2)将上述基底，放入温度为110℃的烘箱里，热处理15s～1min(根据PS球尺寸大小而定)(3)利用氩气等离子刻蚀的方法，对PS球阵列的基底进行刻蚀，获得六方形非密排的PS球阵列结构。具体的实验参数为：氩气的的流速10sccm，功率为30w，刻蚀时间为1min～15min(根据PS球尺寸而定)。最终获得六方形非密排有机胶体模板，扫描电镜结果如图2所示。3、制造二元双层非密排模板，其主要步骤为：(1)利用气液界面自组装的方法，在洁净的基底表面制备紧密排列的PS球自组装的单层膜。首先选择特定的PS球(直径120～1000nm)，分散在去离子水和乙醇中后超声，使之均匀分散。随后将分散均匀的PS球滴加在表面加水的洁净的载玻片表面，使之形成单层膜。干燥一段时间后，将盖玻片转移到转满水的烧杯中，此时，PS球单层膜将漂浮在水的表面。利用1cm×1cm的洁净基底(可以为硅，玻璃，聚四氟乙烯，PE膜等)将水表面的PS球阵列捞起来，即转移到任意清洁基底的表面，即可在任意基底上获得紧密排列的PS球单层膜阵列。(2)将上述基底，放入温度为60℃的烘箱里，热处理2min。(3)重复步骤(1)，将水将水表面的PS球阵列捞起来，转移在步骤(2)的PS球阵列的表面。(4)将双层PS球放入温度为60℃的烘箱里，热处理2min。(5)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，其特征在于，包括：通过等离子体轰击的方法，制造出球形非密排有机胶体模板；通过热处理与等离子体轰击相结合的方法，制造出六方形非密排有机胶体模板；通过模板转移‑叠合与等离子体轰击相结合的策略，制造出双层非密排有机胶体模板；将上述所合成的三种有机胶体模板，通过无损转移的方法，转移到任何指定基底上。

【技术特征摘要】
1.一种在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，其特征在于，包括：通过等离子体轰击的方法，制造出球形非密排有机胶体模板；通过热处理与等离子体轰击相结合的方法，制造出六方形非密排有机胶体模板；通过模板转移-叠合与等离子体轰击相结合的策略，制造出双层非密排有机胶体模板；将上述所合成的三种有机胶体模板，通过无损转移的方法，转移到任何指定基底上。2.根据权利要求1所述的在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，其特征在于，制造球形非密排有机模板，其主要步骤为：利用气液界面自组装的方法，在洁净的基底表面制备紧密排列的PS球自组装的单层膜；利用液相表面转移的方法，将紧密排列的PS球自组装的单层膜转移到任意清洁基底的表面；利用等离子刻蚀的方法，氩气为刻蚀气体，对表面为PS球进行刻蚀，获得阵列结构。3.根据权利要求1所述的在任意基底上大面积、多样化有机模板的制造方法，其特征在于，制造六方形非密排有机模板，其主...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广强，张鹏，李越，蔡伟平，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34