一种三维微纳米加工方法技术

本发明专利技术涉及一种三维微纳米加工方法，包括如下步骤：S1，提供一种在离子束辐照下可变形的固体材料；S2，提供一种掩模；S3，将掩模固定于固体材料的顶表面上形成样品；S4，利用离子束辐照样品以在固体材料的未被掩模覆盖的顶表面上形成肿胀，其中，控制离子的种类、能量和剂量以调控肿胀的垂直于顶表面的高度，通过掩模的形状以调控肿胀在平行于顶表面的平面上的分布。本发明专利技术首次将离子束辐照技术应用于三维微纳加工领域，实现了超硬、耐高温、耐腐蚀材料的三维微纳加工。

A three-dimensional micro nano processing method

The invention relates to a three-dimensional micro nano processing method, which comprises the following steps: S1, provide a kind of deformable under ion beam irradiation of solid materials; S2, a mask; S3 will cover the sample forms top die fixed on the surface of solid material; S4, using ion beam irradiation in samples solid materials are not mask covered on the top surface of the formation of the swelling type, energy and dose control in order to control the ion swelling perpendicular to the top surface of the height, the shape of the mask in order to control the swelling of distribution in the plane parallel to the top surface. In this invention, the ion beam irradiation technology was applied to the 3D micro nano processing for the first time, and the three-dimensional micro nano processing of super hard, high temperature resistant and corrosion resistant materials was realized.

【技术实现步骤摘要】
一种三维微纳米加工方法
本专利技术涉及一种对固体材料表面进行加工的方法，更具体地涉及一种三维微纳米加工方法。
技术介绍
随着科技的发展，现代制造趋向于功能集成化、超精密化发展。微纳加工技术已经在医学、电子、光学、航空航天等诸多领域得到了应用，例如已经被用于制造纳米发动机、微热交换器、超灵敏生物传感器、耐磨传感器、集成电路、纳米马达、集成电路等等。目前三维微纳米结构，尤其是纳米尺度的制备已经成为了国内外的研究热点。三维纳米结构材料是指处于纳米尺度范围的三维实体材料，在微纳尺度精细加工形成的所需要的特定形式。目前已报道的微纳加工技术，主要是通过高能束线来实现，如光束、电子束、离子束以及X射线等，加工过程分为两种。一种是在基体表面添加材料，形成三维微纳结构，如纳米三维(3D)打印技术，以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造三维物体[CIRPAnnals-ManufacturingTechnology57,601–620(2008)]。又如将大量的纳米颗粒分散在基质表面，用立体光刻法将纳米复合材料聚合，然后采用溶剂去除非聚合材料从而形成三维本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维微纳米加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，提供一种在离子束辐照下可变形的固体材料；S2，提供一种掩模；S3，将掩模固定于固体材料的顶表面上形成样品；S4，利用离子束辐照样品以在固体材料的未被掩模覆盖的顶表面上形成肿胀，其中，控制离子的种类、能量和剂量以调控肿胀的垂直于顶表面的高度，通过掩模的形状以调控肿胀在平行于顶表面的平面上的分布。

【技术特征摘要】
1.一种三维微纳米加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，提供一种在离子束辐照下可变形的固体材料；S2，提供一种掩模；S3，将掩模固定于固体材料的顶表面上形成样品；S4，利用离子束辐照样品以在固体材料的未被掩模覆盖的顶表面上形成肿胀，其中，控制离子的种类、能量和剂量以调控肿胀的垂直于顶表面的高度，通过掩模的形状以调控肿胀在平行于顶表面的平面上的分布。2.根据权利要求1所述的三维微纳米加工方法，其特征在于，所述步骤S4包括：将样品置于离子束真空靶室中进行离子束辐照，在结束辐照后从离子束真空靶室中取出样品，然后去除掩模。3.根据权利要求1所述的三维微纳米加工方法，其特征在于，离子的剂量在1×1013ions/cm2-1×1018ions/cm2之间。4.根据权利要求3所述的三维微纳米加工方法，其特征在于，离子的能量在10KeV-10MeV之间，离子的剂量在1×1015ions/cm2-1×1017ions/cm2...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪颖，周玉莹，闫隆，胡钧，
申请(专利权)人：中国科学院上海应用物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31