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图案化纳米层状形状记忆薄膜光学特性的尺寸效应
摘要: 通过强制组装共挤出法制备了PVAc/PU体系的纳米层状薄膜。利用PVAc/PU体系的本体形状记忆特性,可编程形成衍射光栅等纳米级图案,这些图案经加工后呈现虹彩效应。采用热压印工艺将衍射光栅图案作为纳米级信息印记在薄型多层膜表面。层厚度、图案间距和高度这三个层级结构共同决定了图案化多层膜的功能特性。该薄膜的光-机可调性由时间与温度依赖的粘弹性形状记忆行为所控制。图案的机械切换还会引发对应信息检索效率的光学切换。图案恢复效果及衍射特性取决于薄膜层厚度(l)与图案高度(h0)。结果表明,h0/l比值越高,光栅图案及其衍射特性的恢复效果越好。这种尺度效应通过调节多层形状记忆膜的层状结构,为信息安全领域提供了多元化应用可能。
关键词: 尺度效应、形状记忆薄膜、图案编程、热压印、多层薄膜、信息安全、衍射光学元件、热响应光学器件
更新于2025-10-22 19:40:53
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亚0.2微米沟道长度氧化物薄膜晶体管的纳米流变印刷技术
摘要: 将全溶液法制备的氧化物薄膜晶体管(TFT)沟道长度缩小至纳米级是实现物联网技术下一代器件的关键。本研究采用新开发的纳米流变印刷(nRP)技术,制备出沟道长度仅160纳米的氧化物TFT,远超当前直接印刷技术的工艺极限。该器件开/关电流比约10^7,亚阈值电压1.7伏,迟滞效应0伏,场效应迁移率0.16平方厘米每伏每秒。实现亚微米沟道印刷TFT的核心在于采用新型非晶La-Ru-O材料作为源/漏电极图案——该材料在纳米尺度兼具良好导电性与优异nRP特性。传统印刷方法无法制备如此短沟道TFT,因此本技术对实现低成本、大面积、环保型新一代印刷电子器件具有重要价值。
关键词: 纳米流变印刷、热压印、印刷电子、溶液法工艺、氧化物薄膜晶体管
更新于2025-09-23 15:23:52
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聚合物微棱镜阵列非等温热压印的高效精确研究
摘要: 等温热压印因需对整个聚合物工件进行加热和冷却以实现精密微成形,导致效率低下。为此提出非等温热压印技术:在不改变固态工件的情况下,通过压缩熔融微米级表层材料使其嵌入已加热的模芯微沟槽中。本研究旨在探究大尺寸聚合物表面上层微棱镜阵列的形成机制,重点分析模芯微沟槽参数与热压印变量的影响规律。首先通过机械压缩与微沟槽内热熔体流动的混合模型实现微棱镜形貌与尺寸的加工过程建模;继而采用真圆微尖端微磨削工艺在宏观尺寸模芯上制备多样化的微沟槽;最后通过热压印实验研究微成形精度与效率。结果表明:在1-3秒内即可在精确光滑的模芯微沟槽内快速生成具有纳米级表面粗糙度的集成化微棱镜阵列。微成形精度主要受热压印变量支配,但受限于模芯微沟槽参数。此外,即使模芯表面粗糙度较高,通过热熔层流动仍可使热压印表面粗糙度达到10-30纳米。证实通过微纳级模芯形貌特征与热压印变量可预测快速微成形的尺寸精度与表面粗糙度。
关键词: 微成形、模芯、微磨削、热压印、导光板、微棱镜阵列
更新于2025-09-23 15:21:21
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[2019年德国慕尼黑国际激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 2019.6.23-2019.6.27] 2019年欧洲激光与光电会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 面向照明、传感及光互连应用的聚合物基微光学器件低成本制造技术
摘要: 在聚合物中制备所需的微结构对于照明光学、传感器和光互连应用一直备受关注。挑战在于以低成本制造亚微米级结构。除文献[1]所述的其他制备方法外,无掩模光刻技术具有成本效益且能实现亚微米结构。本文提出一种简单低成本的聚合物(即PMMA)微结构制备工艺链,例如光栅结构和直波导。该制备采用配备空间光调制器和紫外LED的无掩模光刻装置完成。记录微结构图案时使用涂覆在硅基底上的灰度级光刻胶(即OrmoComp)。制备波导时,装置中包含平移台以拼接单次曝光图案形成连续波导结构(如图1(c)所示)。复制过程中,通过在100℃烤箱中浇铸聚二甲基硅氧烷(PDMS)15分钟获得耐高温的中间印章。随后使用热压印系统(即Jenoptik HEX03)将该印章复制微结构至聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上:将500微米厚的PMMA(Plexiglas XT99524,蒂森克虏伯)薄膜置于PDMS(ELASTOSIL RT 607A/B)印章上,施加7kPa压强保持4分钟,待冷却至40℃脱模温度后手动取下PMMA薄膜。
关键词: 微光学器件、聚二甲基硅氧烷、光互连、照明、聚合物、传感、无掩模光刻、聚甲基丙烯酸甲酯、热压印
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于热压印的金属模具上周期性微结构的皮秒激光干涉图案化
摘要: 本研究表明,直接激光干涉图案化(DLIP)是一种能为热压印工艺制造微纹理金属模具的方法。采用波长532纳米的皮秒激光源,对纳米压印系统中用于模具制造的三种关键金属(铬、镍和铜)进行了DLIP图案化处理。结果显示,所制备的类孔状微图案的质量和表面形貌由激光加工参数(如辐照能量密度和脉冲次数)决定。处理表面还观察到激光诱导周期性表面结构(LIPSS),其形态、周期性和取向强烈依赖于累积能量密度。最终,这三种结构化金属被用作压印模具,通过电动液压机在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜上压印微透镜。形貌分析表明,所得结构与母模相当,纹理复现效果令人满意。其中采用铬模具压印的聚合物微透镜阵列展现出最佳的表面均匀性和整体质量。
关键词: 直接激光干涉图案化、微结构、热压印、聚甲基丙烯酸甲酯、激光诱导周期性表面结构
更新于2025-09-11 14:15:04