一种用于微纳加工的光刻胶材料、其制备和应用制造技术

本发明专利技术属于微纳加工技术领域，更具体地，涉及一种用于微纳加工的光刻胶材料、其制备和应用。其将金属‑有机框架材料通过有机酸溶解于光敏树脂单体中，配合光引发剂共同组成光刻胶材料，然后利用超快激光直写系统增材制造三维微纳结构，显影晾干后经高温煅烧得到三维微纳结构的金属氧化物。本发明专利技术提出的一种金属氧化物三维微纳结构的增材制造方法，具有光刻胶简单易制备、适用于超快激光直写系统、分辨率高、成型效果好以及可加工任意复杂三维结构的优势。该发明专利技术制备的三维微纳结构金属氧化物有望在光子晶体、结构色、超材料、三维传感器以及三维集成电路等领域取得重大应用。

【技术实现步骤摘要】
一种用于微纳加工的光刻胶材料、其制备和应用
本专利技术属于微纳加工
，更具体地，涉及一种用于金属氧化物三维微纳结构增材制造的光刻胶材料、其制备和应用。
技术介绍
金属氧化物代表了现代社会中使用的一类重要材料。这些材料表现出独特的特性，例如压电性、超导性和半导体性，使他们在几乎所有类型的微纳米系统设备技术中都能发挥重要作用。当前大多数的器件设计都将金属氧化物用作薄膜叠层，因为大多数使用传统的平面光刻技术来对这些材料进行图案化，这实质上限制了可实现的几何形状。目前已经开发了多种先进的制造技术来创建3D架构，并取得了不同程度的成功。自上而下的方法，其中以可控的方式从溶液中生长出微纳米结构，但是受限于简单的形状，例如管状，线状和立方体。自上而下的方法包括光刻堆叠、模板生长、平面屈曲和定向自组装，为更大范围内制造复杂的3D几何图形提供了更好的功能，但是处理步骤复杂，且实现的几何图形以及尺寸受到限制。增材制造最近已成为制造具有几乎任意几何形状的3D金属氧化物结构的领先者。目前各种各样的增材制造技术用来制造三维金属氧化物，从基于激光的工艺，例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于金属氧化物三维微纳结构增材制造的光刻胶材料，其特征在于，包括光敏树脂单体、有机酸、金属-有机框架材料和光引发剂；其中，/n所述光敏树脂单体用于在激光聚焦光束作用下、在所述光引发剂的引发作用下发生聚合反应；所述有机酸作为溶剂，用于将所述金属-有机框架材料溶解在该光刻胶材料中。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于金属氧化物三维微纳结构增材制造的光刻胶材料，其特征在于，包括光敏树脂单体、有机酸、金属-有机框架材料和光引发剂；其中，
所述光敏树脂单体用于在激光聚焦光束作用下、在所述光引发剂的引发作用下发生聚合反应；所述有机酸作为溶剂，用于将所述金属-有机框架材料溶解在该光刻胶材料中。


2.如权利要求1所述的光刻胶材料，其特征在于，所述光敏树脂单体为丙烯酸树脂单体或环氧树脂单体；所述有机酸为丙烯酸或羧酸类有机酸。


3.如权利要求1所述的光刻胶材料，其特征在于，所述金属-有机框架材料选自MOF-5、MOF-1、MOF-177、MOF-74、ZIF-1、ZIF-2、ZIF-3、ZIF-4、ZIF-5、ZIF-6、ZIF-7、ZIF-8、ZIF-9、ZIF-10、ZIF-11、ZIF-12、ZIF-23、ZIF-68、ZIF-69、ZIF-70、ZIF-95、ZIF-100、MIL-100和MIL-101。


4.如权利要求1所述的光刻胶材料，其特征在于，所述光敏树脂单体、有机酸和金属-有机框架材料的质量比为2:(1-3):(0.2-1)；所述光敏树脂单体和光引发剂的质量比为100:(0.5-5)。


5.如权利要求1至4任一项所述的光刻胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将光敏树脂单体、有机酸和金属-有机框架材料混合均匀，配成溶液A；
(2)避光条件下，在溶液A中加入光引发剂，搅拌均匀，得到所述光刻胶材料。


6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)采用超声混合。


7.一种利用如权利要求1至4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟，刘敬伟，邓春三，张文广，喻克望，焦玢璋，刘耘呈，邓磊敏，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42