一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法与流程

技术特征：
1.一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)采用自组装法制备得到六方密排的单层聚苯乙烯微球阵列；(2)利用磁控溅射技术在单层聚苯乙烯微球阵列表面溅射金属膜，得到金属纳米球周期阵列；(3)利用离子束刻蚀技术对所得到的金属纳米球阵列进行刻蚀，得到形貌可控纳米结构阵列。2.根据权利要求1所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，步骤(1)中，自组装法具体步骤为：将聚苯乙烯小球和无水乙醇混合、均匀分散，得聚苯乙烯小球分散液；将聚苯乙烯小球分散液滴在亲水性硅片上，使聚苯乙烯小球分散液均匀分布在亲水性硅片上后，将亲水性硅片缓慢、倾斜地滑入液面平稳的去离子水中，使聚苯乙烯小球在水面上形成密排的单层聚苯乙烯小球阵列；用清洗后的硅片将浮在水面上的单层聚苯乙烯小球阵列缓慢捞起，吸水干燥后备用。3.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，聚苯乙烯小球直径为500nm。4.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯小球和无水乙醇混合按体积比1:1混合。5.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，分散采用超声分散。6.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，清洗后的硅片通过以下方法制得：将硅片并放入烧杯中，在烧杯中分别加入体积比为1:2:6的氨水、过氧化氢和去离子水的混合溶液中；再将烧杯放在烤焦台上加热至沸腾，并保持煮沸10～20min，冷却后将液体倒出，依次用去离子水，无水乙醇反复超声10～15min。7.根据权利要求1所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，步骤(2)中，金属膜厚度为10～100nm。8.根据权利要求6所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，所述金属膜为ag膜。9.根据权利要求7所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，所述磁控溅射的工艺参数为：溅射功率为10w，开始前背景气压为4.5
×
10-4
pa，通入25sccm的ar，溅射时背景气压为0.6pa，溅射时间为1～5min。10.根据权利要求1所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，步骤(3)中，离子束刻蚀的工艺参数为：开始前背景气压为4.5
×
10-4
pa，通入10sccm的ar，刻蚀时背景气压为5
×
10-2
pa，放电电压为50～70v，灯丝电流为3～8a，加速电压为100～300v，束流为10～50ma，离子束与样品所成角度为10
°
～90
°
，刻蚀时间为10min～120min。

技术总结
本发明公开了一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，包括以下步骤：(1)采用自组装法制备得到六方密排的单层聚苯乙烯微球阵列；(2)利用磁控溅射技术在单层聚苯乙烯微球阵列表面溅射金属膜，得到金属纳米球周期阵列；(3)利用离子束刻蚀技术对所得到的金属纳米球阵列进行刻蚀，得到形貌可控纳米结构阵列。本发明采用了较为简单的离子束刻蚀技术，利用相邻球的阴影遮挡效应，可对纳米球阵列进行选择性的刻蚀，即形成具有形貌可控的纳米阵列，工艺步骤简单，可操作性强，过程稳定可控。过程稳定可控。过程稳定可控。


技术研发人员：赵晓宇 唐秀霞 温嘉红 张鉴 王雅新 钟家松 孔哲 张永军
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.10.20
技术公布日：2022/1/11