一种金属微纳结构的制备及转印方法技术

本发明专利技术公开了一种金属微纳结构的制备及转印方法，包括以下步骤：S1、采用旋涂设备在洁净的单晶硅表面涂覆形成掩膜层；S2、采用机械刻划设备在经步骤S1处理后的单晶硅表面进行刻划（图案化）；S3、采用混合镀液在单晶硅表面进行金属定向沉积，沉积完成后对掩膜表面进行清洗，去除多余镀液；S4、采用液态PDMS浇铸于单晶硅表面，再加热固化；固化完成后与单晶硅分离，获得高质量的金属微纳结构。该方法能够实现PDMS表面任意二维结构的加工，操作较为简单，成本较低；同时，本方法的加工过程在常温常压下进行，加工后的金属镀液易处理；此外，本方法制备的图案化单晶硅可作为模板重复使用，且能保证金属微纳结构较高的重现性。能保证金属微纳结构较高的重现性。能保证金属微纳结构较高的重现性。

【技术实现步骤摘要】
一种金属微纳结构的制备及转印方法


[0001]本专利技术属于微纳加工
，具体涉及一种金属微纳结构的制备及转印方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着对电子器件微型化、集成化和应用多样化需求的增加，金属结构的制造和小型化引起了人们的极大关注。金属微纳结构可应用于许多不同领域，如能源、生物、微电子、等离子体传感、表面增强拉曼光谱和光电探测等。金属微纳结构的性质高度依赖于它们的化学特性、尺寸和形状，因此发展高精度、高效率和低成本的金属微纳结构加工方法具有重要意义。
[0003]目前，典型的金属微纳结构加工主要采用化学沉积、原子层沉积、电子束沉积、电铸、热蒸发等方法。扫描探针加工技术具有加工成本低、操作简单和灵活性强等特点，通常用于材料表面刻划加工。值得注意的是，半导体（如单晶硅）表面的机械划痕具有较好的导电性；在一定的条件下，半导体材料表面划痕可以诱导溶液中的金属离子在其表面被还原成金属单质并沉积下来，形成金属结构。以单晶硅为例，这种金属沉积的原理为：当单晶硅表面划痕接触镀液时，划痕表面硅原子失去电子被氧化，而镀液中的金属离子得到电子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属微纳结构的制备及转印方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、采用旋涂设备在洁净的单晶硅表面进行掩膜的涂覆，形成均匀厚度的掩膜层；S2、采用机械刻划设备在经步骤S1处理后单晶硅表面进行刻划；S3、采用混合镀液对经过刻划加工后的单晶硅表面进行金属定向沉积，沉积完成后对掩膜层表面进行清洗，去除多余混合镀液；S4、采用PDMS混合溶液浇铸单晶硅，待静置去除溶液混合过程中产生的气体后再加热固化，固化完成后可实现金属微纳结构与单晶硅表面分离，获得转印至PDMS表面的金属微纳结构。2.根据权利要求1所述的一种金属微纳结构的制备及转印方法，其特征在于：所述步骤S1中，利用旋涂机将光刻胶均匀涂覆在单晶硅表面，厚度小于1 μm。3.根据权利要求1所述的一种金属微纳结构的制备及转印方法，其特征在于：所述步骤S2中，利用机械刻划设备进行掩膜的图案化刻划，划痕深度以大于光刻胶厚度并暴露出单晶硅衬底为宜。4.根据权利要求1所述的一种金属微纳结构的制备及转印方法，其特征在于：所述步骤S3中，氯金酸的物质的量浓度为0.001 M
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0.01 M，氢氟酸的物质的量浓度为3.0 M
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6.0 M；沉积时间为30s
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【专利技术属性】
技术研发人员：余丙军，崔立聪，陈婷婷，朱杰，甘寅锴，钱林茂，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：