一种微纳结构的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种微纳结构的制备方法，包括以下步骤：在金属基板单面部分覆盖玻璃片，得到基体；在基体覆盖有玻璃片的一面进行等离子体刻蚀，得到微纳结构；所述等离子体刻蚀用气体包括含氟气体和Ar。本发明专利技术提供的微纳结构制备方法简单，由本发明专利技术实施例可知，本发明专利技术提供的方法制备得到的微纳结构形貌较好。

A preparation method of Micro-Nanostructure

The invention provides a preparation method of micro-nanostructure, which comprises the following steps: covering glass sheet on one side of metal substrate to obtain a substrate; plasma etching on one side of glass sheet covered with a substrate to obtain micro-nanostructure; and the gas used for plasma etching includes fluorine gas and Ar. The preparation method of the micro-nano structure provided by the invention is simple, and the embodiment of the invention shows that the micro-nano structure prepared by the method provided by the invention has good morphology.

【技术实现步骤摘要】
一种微纳结构的制备方法
本专利技术涉及微纳
，尤其涉及一种微纳结构的制备方法。
技术介绍
微纳结构的尺度一般属于微纳尺度，所以其加工属于微纳加工范畴。微纳加工的一般思路是首先在基片表面制备一层掩模板，然后通过选择性刻蚀得到设计图案，最后去除模板得到微纳结构。加工的过程涉及两个主要过程，即模板的制备过程和刻蚀过程。在微纳加工方法中，掩模板技术是与刻蚀技术同等重要的制备技术。就目前的发展而言，掩模板技术是限制抗反射微纳结构发展的主要因素。常见的掩膜板技术包括光刻法、氧化铝模板法、胶体晶体模板法、热退火法等，光刻法是在光照作用下，借助光刻胶将掩膜版上的图形转移到基片上的技术；氧化铝模板法是在基片表面覆盖一层氧化铝模板，以此来作为刻蚀加工的模板得到周期性的微纳结构，该方法基于阳极氧化能够制备有序的通孔阵列；胶体晶体模板法是通过自组装技术将聚苯乙烯小球在基底表面进行自组装，从而制备出掩模板；热退火法是先在基底上镀一层很薄的金属纳米层，再经过加热，并且迅速冷却的过程中，使得纳米膜层迅速熔化，又快速凝结成随机分布的金属纳米点，这种金属纳米点可以作为刻蚀的掩模。目前制备微纳结构时通常需要先制备掩膜板，然后在掩膜板上刻蚀得到微纳结构，使得微纳结构的制备方法步骤繁琐，不利于促进微纳技术的实际化应用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种微纳结构的制备方法，本专利技术提供的方法无需先制备掩膜板，通过一步反应即可制备得到微纳结构，方法简单。本专利技术提供了一种微纳结构的制备方法，包括以下步骤：(1)在金属基板单面部分覆盖玻璃片，得到基体；(2)在所述步骤(1)得到的基体覆盖有玻璃片的一面进行等离子体刻蚀，在所述玻璃片表面形成微纳结构；所述等离子体刻蚀用气体包括含氟气体和Ar。优选的，所述步骤(1)中金属基板的材质包括不锈钢、铝或铜。优选的，所述步骤(1)中的含氟气体包括CHF3、CF4和SF6中的一种或多种。优选的，所述步骤(2)中，含氟气体的气体流量为5～75sccm；所述Ar的气体流量为10～100sccm。优选的，所述步骤(2)等离子体刻蚀的时间为5～60min。优选的，所述步骤(2)等离子体刻蚀的压强为1～15Pa。优选的，所述步骤(2)等离子体刻蚀的功率为100～500W。优选的，所述步骤(1)中玻璃片的材质包括石英玻璃、硼硅玻璃和耐辐照玻璃中的一种或多种。优选的，所述步骤(1)中金属基板与玻璃片的面积之比大于4:1。本专利技术提供了一种微纳结构的制备方法，包括以下步骤：在金属基板单面部分覆盖玻璃片，得到基体；在基体覆盖有玻璃片的一面进行等离子体刻蚀，在所述玻璃片表面形成微纳结构；所述等离子体刻蚀用气体包括含氟气体和Ar。在本专利技术中，所述金属基板单面部分覆盖玻璃片，有利于在等离子体刻蚀过程中，金属基板表面的原子溅射出来。在本专利技术中，所述微纳结构的形成过程具体为：在等离子体Ar和含氟气体的强烈轰击作用下，金属基板中的金属原子溅射出来，与等离子体中的含氟气体发生离子轰击，生成金属氟化物，同时含氟气体在等离子体刻蚀过程中发生辉光放电形成氟碳聚合物，所述金属氟化物沉积到玻璃片上，作为链诱发剂来聚集氟碳聚合物沉积在玻璃片上形成掩膜，掩膜覆盖部分的玻璃片在等离子刻蚀过程中不被刻蚀，而掩膜未覆盖的玻璃片在等离子刻蚀过程中被刻蚀了一定深度，从而形成微纳结构。本专利技术提供的微纳结构制备方法简单，由本专利技术实施例可知，本专利技术提供的方法制备得到的微纳结构形貌较好。附图说明图1为本专利技术所述微纳结构的形成过程示意图；图2为本专利技术实施例1制备得到的微纳结构的扫描电镜图(俯视图)；图3为本专利技术实施例1制备得到的微纳结构的扫描电镜图(斜视图)；图4为本专利技术实施例1制备得到的微纳结构的扫描电镜图(侧视图)；图5为本专利技术实施例2制备得到的微纳结构的扫描电镜图(俯视图)；图6为本专利技术实施例2制备得到的微纳结构的扫描电镜图(斜视图)；图7为本专利技术实施例3制备得到的微纳结构的扫描电镜图(俯视图)；图8为本专利技术实施例3制备得到的微纳结构的扫描电镜图(斜视图)；图9为本专利技术对比例1制备得到的微纳结构的扫描电镜图(俯视图)；图10为本专利技术实施例1～3以及对比例1的透过率谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种微纳结构的制备方法，包括以下步骤：(1)在金属基板单面部分覆盖玻璃片，得到基体；(2)在所述步骤(1)得到的基体覆盖有玻璃片的一面进行等离子体刻蚀，在所述玻璃片表面形成微纳结构；所述等离子体刻蚀用气体包括含氟气体和Ar。本专利技术在金属基板单面部分覆盖玻璃片，得到基体。在本专利技术中，所述金属基板的材质优选包括不锈钢、铝或铜。在本专利技术中，所述玻璃片的材质优选包括石英玻璃、硼硅玻璃和耐辐照玻璃中的一种或多种。在本专利技术中，所述金属基板与玻璃片的面积之比大于4:1，进一步优选为4～50:1，更优选为5～45:1，更进一步优选为10～40:1，最优选为20～30:1。在本专利技术中，所述金属基板与玻璃片的面积比指的是金属基板单面的面积与玻璃片单面的面积比，即金属基板单面的面积与玻璃片覆盖区域面积比。本专利技术优选将金属基板与玻璃片的面积比控制在上述范围内，有利于在等离子体刻蚀过程中，金属基板提供足够的金属原子，进而有利于形成微纳结构。本专利技术对覆盖的具体方法没有特别要求，采用本领域技术人员所熟知的覆盖方法即可。在本专利技术的具体实施方式中，本专利技术优选将玻璃片放置在金属基板表面。得到基体后，本专利技术在基体覆盖有玻璃片的一面进行等离子体刻蚀，在所述玻璃片表面形成微纳结构。在本专利技术中，等离子体刻蚀用气体包括含氟气体和Ar。在本专利技术中，所述含氟气体包括CHF3、CF4和SF6中的一种或多种，在本专利技术的具体实施例中，以CHF3为例。在本专利技术中，所述Ar主要是产生物理轰击作用，所述含氟气体主要是在等离子体轰击作用下发生辉光放电生成氟碳聚合物，同时含氟气体在等离子体轰击作用下与金属基板溅射出来的金属原子反应生成金属氟化物。在本专利技术中，金属氟化物沉积到玻璃片上，诱导和聚集性质稳定的氟碳聚合物沉积到玻璃片上形成掩膜，掩模的生成保护了掩模下的玻璃片不被刻蚀，而没有被掩模覆盖的玻璃片就被刻蚀了一定深度，这样就逐渐形成了微纳结构。在本专利技术中，所述含氟气体的气体流量优选为5～75sccm，进一步优选为10～70sccm，更优选为20～60sccm，更进一步优选为30～50sccm，最优选为35～45sccm；所述Ar的气体流量优选为10～100sccm，进一步优选为20～90sccm，更优选为30～80sccm，更进一步优选为40～70sccm，最优选为50～60sccm。本专利技术优选将含氟气体和Ar的气体流量控制在上述范围内，有利于制备得到形貌较好的微纳结构，进而提高微纳结构的抗反射性能。在本专利技术中，所述等离子体刻蚀的时间优选为5～60min，进一步优选为10～50min，更优选为20～40min，更进一步优选为25～35min。本专利技术优选将等离子体刻蚀的时间控制在上述范围内，有利于制备得到密度可控的微纳结构，避免由于时间过长导致的相近微纳结构相互吞噬形成一个微纳结构，进而导致微纳结构密度降低的问题，有助于提高微纳结构的抗反射性能。在本专利技术中，所述等离子体刻蚀的压强优选为1～15Pa，进一步优选为2～12Pa，更优选为5～10Pa本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微纳结构的制备方法，包括以下步骤：(1)在金属基板单面部分覆盖玻璃片，得到基体；(2)在所述步骤(1)得到的基体覆盖有玻璃片的一面进行等离子体刻蚀，在所述玻璃片表面形成微纳结构；所述等离子体刻蚀用气体包括含氟气体和Ar。

【技术特征摘要】
1.一种微纳结构的制备方法，包括以下步骤：(1)在金属基板单面部分覆盖玻璃片，得到基体；(2)在所述步骤(1)得到的基体覆盖有玻璃片的一面进行等离子体刻蚀，在所述玻璃片表面形成微纳结构；所述等离子体刻蚀用气体包括含氟气体和Ar。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属基板的材质包括不锈钢、铝或铜。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的含氟气体包括CHF3、CF4和SF6中的一种或多种。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，含氟气体的气体流量为5～75sccm；所述Ar的气体流...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶鑫，胡锡亨，邵婷，伍景军，石兆华，夏汉定，李青芝，刘红婕，杨李茗，郑万国，吴卫东，黄进，王凤蕊，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：四川,51