一种高透明、超疏水、无彩虹纹的石英无序纳米结构及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于微纳米加工技术领域，提供了一种高透明、超疏水、无彩虹纹的石英无序纳米结构及其制备方法和应用。本发明专利技术先利用相分离技术、干法刻蚀和真空蒸镀，在硅衬底上制备无序纳米孔结构，从而得到无序纳米孔压印模板；再利用紫外纳米压印技术将硅衬底上的无序纳米孔结构复制到石英玻璃基底上，再结合真空蒸镀和干法刻蚀，即可得到高透明、超疏水、无彩虹纹的石英无序纳米柱结构。本发明专利技术提供的制备方法具有成本低、易量产、一致性高的优点；得到的石英无序纳米柱结构在光电器件等领域有着广阔的应用前景。实施例的数据表明：本发明专利技术提供的石英无序纳米结构的可见光透射率高达95.1％，水接触角为151.6

【技术实现步骤摘要】
一种高透明、超疏水、无彩虹纹的石英无序纳米结构及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及微纳米加工
，尤其涉及一种高透明、超疏水、无彩虹纹的石英无序纳米结构及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]由于受大自然启发的亚波长纳米级结构表面有着令人兴奋的多重功能，比如抗反射、疏液以及抗菌等，由此启发的智能表面受到人们的广泛关注和研究。近年来，随着微纳米加工技术与纳米光子学理论的发展，亚波长纳米级结构表面的研究及应用成为了一个快速发展的领域。
[0003]然而目前此领域的大多数研究存在两个问题：一方面，研究多集中在有序纳米结构表面，但有序纳米结构不仅微观上会带来强烈的光散射降低表面透明度，且宏观上表现的出明显的虹彩效应影响了其使用效果，这主要是表面有序规整结构对光的衍射作用所带来的；另一方面，由于在石英玻璃表面建立这种具有非常高化学稳定性的亚波长纳米级结构是非常困难的，且目前研究传统获得石英纳米结构表面的方法有电子束光刻、光刻、纳米压印、纳米粒子自组装、自组装光刻等方法，但上述获取方法存在成本高、模板不易制备、一致性差的问题，限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高透明、超疏水、无彩虹纹的石英无序纳米结构的制备方法，包括以下步骤：(1)在硅衬底表面依次涂布牺牲层、保护层和共混聚合物相分离层，得到预处理衬底；其中保护层为可选层；(2)采用干法刻蚀，依次对所述步骤(1)得到的预处理衬底上的共混聚合物相分离层、保护层和牺牲层进行刻蚀，得到具有纳米柱阵列结构的硅衬底；(3)采用真空蒸镀，在所述步骤(2)得到的具有纳米柱阵列结构的硅衬底的表面沉积金属层，然后溶解牺牲层，随后以沉积的金属层为掩膜，采用干法刻蚀，对硅衬底进行刻蚀，随后去除沉积的金属，得到具有无序纳米孔结构的硅衬底；(4)在真空体系中，利用全氟烷基氯硅烷对所述步骤(3)得到的具有无序纳米孔结构的硅衬底的表面进行低表面能处理，得到无序纳米孔压印模板；(5)在石英玻璃基底上依次涂布牺牲层和压印胶层，得到预处理压印石英玻璃基底；(6)采用紫外纳米压印，将所述步骤(4)得到的无序纳米孔压印模板上的无序纳米孔结构复制到所述步骤(5)得到的预处理压印石英玻璃基底的压印胶层中，得到压印胶层中具有纳米孔阵列结构的石英玻璃基底；(7)采用干法刻蚀，依次对所述步骤(6)得到的压印胶层中具有纳米孔阵列结构的石英玻璃基底中的压印胶层和牺牲层进行刻蚀，直至纳米孔处暴露出石英玻璃基底，得到牺牲层中具有纳米孔阵列结构的石英玻璃基底；其中，压印胶层中具有的纳米孔阵列为掩膜；(8)采用真空蒸镀，在所述步骤(7)得到的牺牲层中具有纳米孔阵列结构的石英玻璃基底上的纳米孔阵列结构的表面沉积金属层，然后溶解牺牲层，随后以沉积的金属层为掩膜，采用干法刻蚀，对石英玻璃基底进行刻蚀，而后去除沉积的金属，得到具有无序纳米柱阵列的石...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔玉双，谢雅晴，陈晓凤，葛海雄，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：