本发明专利技术公开了一种一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，选取基片并将基片依次在去离子水、酒精中超声清洗，然后将基片在烘箱中低温烘干，最后在基片上沉积薄膜，制备褶皱。其中，沉积采用常压等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，沉积时间为2min以上，采用1-100kHz电源，功率为5-30w，常压反应性等离子体的放电气体为Ar、He、O2中的一种或者几种。本发明专利技术的设备简单，只需要简单的一步沉积，不需要额外的光刻、退货、施加外力等方法；在常压短时间下可获得均匀可控的褶皱。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种褶皱一步成型的工艺。
技术介绍
褶皱广泛存在于自然界中，从指纹、花瓣到树皮、山脉。在1993年，Winey等将异戊二烯和苯乙烯通过阴离子聚合获得片状嵌锻共聚物，再经过退火处理，成功制备出特征波长为几十纳米的人工裙皱(Winey, K.1.，et al.(1993).Macromolecules 26(16):4373-4375.)。在1998年Bowden等人在加热后膨胀的PDMS表面沉积50纳米厚的金属薄膜，再对整个系统降温，制备出褶皱，且通过基体表面沟槽对褶皱进行取向(Bowden，N.，etal.(1998).Nature 393(6681):146-149.)。在 2013 年 Yague 等在预拉伸的 PDMS 上沉积聚乙烯基三氯硅烷后释放外力，根据外力方向、作用速率制备出不用取向的褶皱(Yague，J.L.，et al.(2013).(Eurocvd 19)46:40-45.)。后两种通过升温_降温，拉伸_释放是迄今为止较为成熟的制备褶皱的办法。基本原理是在高弹性基片上附着薄而硬的表层，热学性能和力学性能的差异可作为内应力的来源，而降温或者释放拉力的过程导致内应力的卸载，形成褶皱。然而上述办法都是通过两步或者三步实现褶皱成型。在近期专利103789741A和104129752A揭示了的纳米褶皱结构的制备办法也均依赖于上述的基本成型原理，需要匀胶-光刻-镀膜-热解等诸多步骤，成型方法较为复杂，且褶皱面积较小，限制了其应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种一步成型的微纳米褶皱制备办法。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是提供一种一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，选取基片并将基片依次在去离子水、酒精中超声清洗，然后将基片在烘箱中低温烘干，最后在基片上沉积薄膜，制备褶皱。其中，沉积采用常压等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，沉积时间为2min以上，采用1-1OOkHz电源，功率为5_30w，常压反应性等离子体的放电气体为Ar、He、O2中的一种或者几种。优选的，所述的常压反应性等离子体采用陶瓷、石英片等介质阻挡放电，在常温常压的环境下产生。优选地，所述基片为聚二甲基硅氧烷(PDMS)。优选地，放电辅助气体Ar的流量为200sccm-1000sccm ;放电辅助气体He的流量为200sccm-1000sccm ;放电反应气体02的流量为10_50sccm。优选地，沉积的前驱体采用六甲基二娃氧烧(HMDSO) ο优选地，所述HMDSO通过鼓泡法通入，不经过额外的水浴加热或者冷却鼓泡器。 优选地，所述HMDSO鼓泡载入时，选用Ar或者He载入。优选地，所述作为载气的Ar或者所述作为载气的He的流量为10_100sccm。本专利技术通过PECVD，制备出的褶皱薄膜为SixOyHz，厚度为2 μπι以上，特征波长为500nm以上，面积为5*5mm及以上，且分布均勾。本专利技术的设备简单，只需要简单的一步沉积，不需要额外的加热-退火、施加-卸载外力等步骤，在常压短时间下可获得均匀可控的褶皱。【附图说明】图1为常压等离子体增强化学气相沉积所采用的放电腔体示意图；图2为本专利技术中实施例1获得的褶皱图；图3为本专利技术中实施例2获得的褶皱图；图4为本专利技术中实施例3获得的褶皱图；图5为本专利技术中实施例4获得的褶皱图。【具体实施方式】为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例作详细说明如下。实施例1:本专利技术提供了一步法制备褶皱薄膜的工艺，步骤为:选取PDMS基片后，将基片依次在去离子水、酒精中超声清洗，然后将基片在烘箱中低温烘干，最后在基片上沉积聚合物薄膜。其中，沉积采用常压等离子体增强化学气相沉积，沉积时间为4min，采用20kHz电源，功率为6w，常压反应性等离子体的放电气体为Ar，流量为lOOOsccm。沉积的前驱体采用HMDSO，HMDSO室温保存，不经过额外的水浴加热或者冷却，前驱体HDMSO通过鼓泡法用Ar载入，载气Ar的流量为20sccm。获得的褶皱如图1所示。实施例2:本实施例与实施例1的区别在于:电源的功率为10w，常压反应性等离子体的放电气体为Ar及02，Ar的流量为lOOOsccm，02的流量为20sCCm，载气Ar的流量不变。获得的褶皱如图2所示。实施例3:本实施例与实施例1的区别在于:常压反应性等离子体的放电气体为He，流量为lOOOsccm,前驱体HMDSO通过鼓泡法由He载入，载气He的流量为20sccm。获得的褶皱如图3所示。实施例4:本实施例与实施例1的区别在于:电源的功率为10w，常压反应性等离子体的放电气体为He及02，He的流量为lOOOsccm，02的流量为20sccm，前驱体HMDSO通过鼓泡法由He载入，载气He的流量为20sccm。。获得的褶皱如图4所示。【主权项】1.一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，选取基片，并将基片依次在去离子水、酒精中超声清洗，然后将基片在烘箱中低温烘干，最后在基片上沉积薄膜，制备褶皱，其中，沉积采用常压等离子体增强化学气相沉积，沉积时间为2min以上，采用1-1OOkHz电源，功率为5-30w，常压反应性等离子体的放电气体为Ar、He、O2中的一种或者几种。2.如权利要求1所述的一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，所述的常压反应性等离子体采用陶瓷、石英片等介质阻挡放电，在常温常压的环境下产生。3.如权利要求1所述的一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，所述基片为聚二甲基娃氧烧。4.如权利要求1所述的一步法制备裙皱薄膜的工艺，其特征在于，放电辅助气体Ar的流量为200sccm-1000sccm ;放电辅助气体He的流量为200sccm-1000sccm ;放电反应气体O2的流量为10_50sccm。5.如权利要求1所述的一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，所述沉积的前驱体采用六甲基二娃氧烧。6.如权利要求4所述的一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，所述六甲基二硅氧烷通过鼓泡法通入，不经过额外的水浴加热或者冷却鼓泡器。7.如权利要求6所述的一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，所述六甲基二硅氧烷鼓泡载入时，选用Ar或者He载入。8.如权利要求7所述的一步法制备裙皱薄膜的工艺，其特征在于，所述作为载气的Ar或者所述作为载气的He的流量为lO-lOOsccm。【专利摘要】本专利技术公开了一种一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，选取基片并将基片依次在去离子水、酒精中超声清洗，然后将基片在烘箱中低温烘干，最后在基片上沉积薄膜，制备褶皱。其中，沉积采用常压等离子体增强化学气相沉积(PECVD)，沉积时间为2min以上，采用1-100kHz电源，功率为5-30w，常压反应性等离子体的放电气体为Ar、He、O2中的一种或者几种。本专利技术的设备简单，只需要简单的一步沉积，不需要额外的光刻、退货、施加外力等方法；在常压短时间下可获得均匀可控的褶皱。【IPC分类】C23C16/02, C23C16/513【公开号】CN105154857【申请号】CN201510590013【专利技术人】彭释, 张菁, 李炜 【申请人】东华大学【公开日】2015年12月16日【申请日】2015年9月16日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一步法制备褶皱薄膜的工艺，其特征在于，选取基片，并将基片依次在去离子水、酒精中超声清洗，然后将基片在烘箱中低温烘干，最后在基片上沉积薄膜，制备褶皱，其中，沉积采用常压等离子体增强化学气相沉积，沉积时间为2min以上，采用1‑100kHz电源，功率为5‑30w，常压反应性等离子体的放电气体为Ar、He、O2中的一种或者几种。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭释，张菁，李炜，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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