基于柔性纳米压印工艺制备中红外双层金属纳米光栅

用纳米压印工艺制备红外金属光栅时,硬模板压印极易造成光栅结构缺陷致使光栅性能下降。本文采用柔性纳米压印工艺作为替代方法制备了适合在3-5μm波段工作,高度为100nm,上下金属层厚为40nm的双层金属纳米光栅,其光栅结构参数为:周期200nm,线宽100nm,深宽比1∶1。该方法采用热纳米压印工艺将母模板光栅结构复制到IPS(Intermediate Ploymer Sheet)材料上,制作出压印所需软模板;随后通过紫外纳米压印工艺将IPS软模板压印到STU-7压印胶,得到结构完整均匀的介质光栅;最后在介质光栅上垂直热蒸镀金属铝,完成中红外双层金属纳米光栅的制备。对所制备光栅进行了测试,结果表明,所制备光栅在2.5~5μm波段的TM偏振透射率超过70%,在2.7~5μm波段的消光比超过30dB,在2.72~3.93μm波段的消光比超过35dB,显示了优异的消光比特性和偏振特性。该研究结果在红外偏振探测、红外偏振传感等方面具有潜在应用。

纳米压印用压印胶的研究进展

纳米压印需采用压印胶进行图案转移,作为压印技术的关键材料,压印胶的性能直接影响到纳米压印的质量。根据压印技术的工艺特点对压印胶进行了分类,介绍了纳米压印用热压印胶和紫外压印胶的发展研究现状和性能优缺点,分析了目前压印胶存在的主要问题,并指出压印胶的研究主要是提高压印胶的脱模性能、固化速率以及简化工艺,主要列举了含氟硅类压印胶、双表面能压印胶的性能特点,并展望了未来的发展方向。

紫外纳米压印技术的研究进展

传统的紫外纳米压印(UV-NIL)虽然不受曝光波长的限制,但是存在气泡残留、压印不均匀、模具寿命短等问题。为解决这些问题产生了各种新型UV-NIL工艺,针对这些工艺阐述了紫外纳米压印技术工艺要素的最新研究进展,包括模具、光刻胶的材料与制备技术的现状,并列举了步进-闪光压印光刻(S-FIL)、卷对卷式紫外纳米压印光刻(R2R-NIL)等工艺的流程及其特点。紫外纳米压印的图形质量目前仍受光刻胶填充、固化、脱模等物理行为影响。结合最近的实验研究,从理论方面概述了紫外纳米压印的基本原理,主要指出了光刻胶流动行为以及模具降解等问题。最后介绍了一些紫外纳米压印技术的尖端应用。

纳米压印技术的发展及其近期的应用研究

综述了热纳米压印、紫外纳米压印、微接触印刷三种具有代表性的纳米压印(NIL)技术的原理、工艺流程和优缺点,并介绍了近几年来纳米压印技术的研究进展及其在光学器件、存储器、柔性器件和生物传感器等领域中的应用现状。

热纳米压印技术的研究进展

介绍了热纳米压印(T-NIL)的要素制备、工艺流程,分析了温度、压力、时间等因素对T-NIL技术的影响。针对这些因素,阐述了T-NIL技术的最新研究进展,包括抗粘连处理方法、加热加压方式、模具及光刻胶材料的选择、T-NIL设备等。介绍了T-NIL技术在不同领域的应用。