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1、10申请公布号CN102320554A43申请公布日20120118CN102320554ACN102320554A21申请号201110191568222申请日20110711B81C1/0020060171申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号72发明人邵金友丁玉成刘红忠田洪淼李祥明李欣74专利代理机构西安智大知识产权代理事务所61215代理人贺建斌54发明名称一种纳米缝的模板对准压印制备工艺57摘要一种纳米缝的模板对准压印制备工艺，先进行刚性衬底、柔性材料以及刚性材料三层结构的制备，然后采用模板进行对准压印，根据不同的纳米缝结构制备相应的压印模板，采用对准工艺。
2、使模板在需要产生纳米缝的位置处施加外在压力进行压印，最后利用第二平板二次对准施压，使断裂错位的薄膜材料上的纳米缝对齐，进一步减小纳米缝的间距，采用纳米缝的模板对准压印，导致柔性材料层变形，顶层刚性材料薄膜断裂，形成单个纳米缝或是纳米缝阵列，可以有效的突破常规纳米缝制备工艺中复杂的工艺流程以及昂贵的加工设备，能够低廉地制备纳米缝结构，可以广泛地应用在SED显示器以及分子器件等方面。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN102320558A1/1页21一种纳米缝的模板对准压印制备工艺，其特征在于，包括以下步骤第一步，进行刚性衬底、柔性材料。
3、以及刚性材料三层结构的制备，刚性衬底位于底层，柔性材料位于中间层，刚性材料位于顶层，刚性衬底为熔融玻璃或金属板，柔性材料为SU8胶或环氧树脂，刚性材料为厚度是纳米级别的金属材料或半导体材料，根据单一纳米缝制备以及纳米缝阵列结构制备，顶层的刚性材料层可分为均一层和图形化层，均一层的顶层刚性材料薄膜是一个整体层，不存在图形化结构，一次压印形成一个纳米缝；图形化层的顶层刚性薄膜材料采用光刻、刻蚀工艺形成一定的图形结构，一次压印形成纳米缝阵列，第二步，采用模板进行对准压印，根据不同的纳米缝结构制备相应的压印模板，采用对准工艺使模板在需要产生纳米缝的位置处施加外在压力进行压印，单一纳米缝工艺仅需要第一平。
4、板，利用对准工艺保证平板边缘与产生纳米缝的位置处相平行，施压压印，即可在预期位置得到单一的纳米缝结构；纳米缝阵列结构制备中，压印模板为图形化模板，模板凸起与欲产生纳米缝位置对准，施压压印，可以得到阵列纳米缝结构，第三步，利用第二平板二次对准施压，利用第二平板对整个顶层刚性材料薄膜纳米缝结构图形区施加压力，使断裂错位的薄膜材料上的纳米缝对齐，进一步减小纳米缝的间距。权利要求书CN102320554ACN102320558A1/3页3一种纳米缝的模板对准压印制备工艺技术领域0001本发明属于微纳制造技术领域，具体涉及一种纳米缝的模板对准压印制备工艺。背景技术0002纳米缝由于在量子尺度特殊的电子效。
5、应，在表面传导电子发射显示器SED，分子开关，分子晶体管等分子器件方面具有重要的应用。而纳米缝的制备工艺正是约束SED以及分子器件大规模应用及快速发展的重要因素。目前，常规的制备纳米缝的主要方法有扫描隧道显微镜法、微加工法、电迁移法以及电化学法等。其中的扫描隧道显微镜法、电迁移法以及电化学法需要复杂的控制系统来监测压力或是电导率的变化以控制纳米缝的形成；微加工法涉及到电子束光刻以及离子束刻蚀，加工设备精密昂贵，操作复杂。总体而言，常规纳米缝制备方法需要昂贵的工作设备或是复杂的工艺流程，极大地限制了纳米缝的制备效率。发明内容0003为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种纳米缝的模板。
6、对准压印制备工艺，不需要昂贵的工作设备或是复杂的工艺流程，能够在刚性材料薄膜上制备纳米缝。0004为达到上述目的，本发明采取的技术方案为0005一种纳米缝的模板对准压印制备工艺，包括以下步骤0006第一步，进行刚性衬底、柔性材料以及刚性材料三层结构的制备，刚性衬底位于底层，柔性材料位于中间层，刚性材料位于顶层，刚性衬底为熔融玻璃或金属板，柔性材料为SU8胶或环氧树脂，刚性材料为厚度是纳米级别的金属材料或半导体材料，根据单一纳米缝制备以及纳米缝阵列结构制备，顶层的刚性材料层可分为均一层和图形化层，均一层的顶层刚性材料薄膜是一个整体层，不存在图形化结构，一次压印形成一个纳米缝；图形化层的顶层刚性薄。
7、膜材料采用光刻、刻蚀工艺形成一定的图形结构，一次压印形成纳米缝阵列，0007第二步，采用模板进行对准压印，根据不同的纳米缝结构制备相应的压印模板，采用对准工艺使模板在需要产生纳米缝的位置处施加外在压力进行压印，单一纳米缝工艺仅需要第一平板，利用对准工艺保证平板边缘与产生纳米缝的位置处相平行，施压压印，即可在预期位置得到单一的纳米缝结构；纳米缝阵列结构制备中，压印模板为图形化模板，模板凸起与欲产生纳米缝位置对准，施压压印，可以得到阵列纳米缝结构，0008第三步，利用第二平板二次对准施压，利用第二平板对整个顶层刚性材料薄膜纳米缝结构图形区施加压力，使断裂错位的薄膜材料上的纳米缝对齐，进一步减小纳米。
8、缝的间距。0009由于本发明采用纳米缝的模板对准压印，导致柔性材料层变形，顶层刚性材料薄膜断裂，形成单个纳米缝或是纳米缝阵列，可以有效的突破常规纳米缝制备工艺中复杂的工艺流程以及昂贵的加工设备，能够低廉地制备纳米缝结构，可以广泛地应用在SED显示说明书CN102320554ACN102320558A2/3页4器以及分子器件等方面。附图说明0010图1为本发明刚性衬底、柔性材料以及刚性材料三层结构的示意图。0011图2为本发明顶部刚性材料层图形化的三层结构的示意图。0012图3为本发明采用第一平板在与产生单一纳米缝位置对准压印的示意图。0013图4为本发明采用图形化模板对准压印的示意图。0014。
9、图5为本发明图形化模板对准压印得到的纳米缝阵列结构示意图。0015图6为本发明采用第二平板对整个图形化的结构区二次施压的示意图。0016图7为本发明图形化错位纳米缝对齐得到的纳米缝结构示意图。具体实施方式0017下面结合附图对本发明详细描述。0018一种纳米缝的模板对准压印制备工艺，包括以下步骤0019第一步，进行刚性衬底1、柔性材料2以及刚性材料3三层结构的制备，刚性衬底1位于底层，柔性材料2位于中间层，刚性材料3位于顶层，刚性衬底1为熔融玻璃或金属板，柔性材料2为SU8胶或环氧树脂，刚性材料3为厚度是纳米级别的金属材料或是半导体材料，根据单一纳米缝制备以及阵列纳米缝结构制备，顶层的刚性材料。
10、层可分为均一层和图形化层，均一层的顶层刚性材料薄膜是一个整体层，不存在图形化结构，一次压印形成一个纳米缝；图形化层的顶层刚性薄膜材料采用光刻、刻蚀工艺形成一定的图形结构，一次压印形成纳米缝阵列，0020下面举例说明均一层三层结构的详细制备过程选择熔融玻璃作为刚性衬底1，在其上旋涂一层柔性材料2，柔性材料2为SU8胶，然后采用溅射或是蒸镀工艺制备一层纳米级别的刚性材料3，刚性材料3为金属铬层，如图1所示；0021图形化三层结构的详细制备过程在均一层三层结构基础上，进一步采用光刻、刻蚀工艺，在金属铬层上加工出相应的周期性阵列结构，如图2所示，0022第二步，采用模板进行对准压印，根据不同的纳米缝结。
11、构制备相应的压印模板，采用对准工艺使模板在需要产生纳米缝的位置处施加外在压力进行压印，单一纳米缝工艺仅需要第一平板4，利用对准工艺保证第一平板4边缘与产生纳米缝的位置处相平行，施压压印，即可在预期位置令柔性材料2变形，刚性材料3变形断裂错位，得到单一的纳米缝结构，如图3所示；纳米缝阵列结构制备中，压印模板为图形化模板5，其凸起与欲产生纳米缝位置对准，施压压印，刚性材料3受压变形错位断裂，可以得到阵列纳米缝结构，如图4所示；此时得到的纳米缝结构的特征尺寸为W1，如图5所示，0023第三步，利用第二平板6二次对准施压，利用第二平板6对整个顶层刚性材料薄膜纳米缝结构图形区施加压力，使断裂错位的薄膜材。
12、料上的纳米缝对齐，进一步减小纳米缝的间距，如图6所示；此时形成的纳米缝结构特征尺寸为W2，如图7所示，特征尺寸W2小于特征尺寸W1。0024本发明充分利用了柔性材料与刚性材料的刚度不同，利用对准压印实现刚性薄膜材料的断裂，以此来实现单个纳米缝或是纳米缝阵列的制备，同时，采取第二平板二次压说明书CN102320554ACN102320558A3/3页5印，进一步减小纳米缝的间距，此种工艺方法避免了传统纳米缝制备工艺中的复杂流程以及昂贵的加工设备，操作简便易行，无需额外的探测系统，一次对准压印可实现单个纳米缝或是纳米缝阵列的制备。说明书CN102320554ACN102320558A1/2页6图1图2图3图4说明书附图CN102320554ACN102320558A2/2页7图5图6图7说明书附图CN102320554A。