【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料制备领域，涉及一种微纳尺度结构的制造方法，更具体涉及一种控制溶液加工湿度制造高图形保真度微纳结构的方法
技术介绍
1、微纳尺度结构在集成电路、微机电系统、生物医学等领域均有广泛应用。目前微纳尺度结构制造最常用的方法是利用真空沉积工艺(如磁控溅射、热蒸镀、化学气相沉积等)生长微纳厚度薄膜，然后通过光刻、干/湿法刻蚀形成微纳尺度结构(例如引用文献1)。
2、除了上述方法以外，基于溶液法的制造工艺也得到了应用。
3、其中，一类基于溶液制造图形化微纳结构的工艺称为电子印刷技术，该方法将不同功能的纳米材料制备成印刷墨水，以打印的形式在基底上成型，纳米材料本身的性质赋予了这些图案电荷传输性能、介电性能或光电性能，从而形成各种半导体器件、光电与光伏器件。其中包括喷墨打印(参见引用文献2)、反向胶印(参见引用文献3)、凹版印刷(参见引用文献4)和柔板印刷(参见引用文献5)。
4、另一类基于溶液制造图形化微纳结构的工艺称为溶液吸附法。该方法首先通过化学修饰将基底上需要生成结构的区域处理为亲水，将其他区域处理为疏水，然后通过旋涂、刮涂、提拉镀膜等方法使得溶液与基底表面接触并发生相对运动。由于亲水区域对溶液的吸附力更强，最终溶液将仅在亲水区域吸附残留。对亲水区域吸附的溶液进行干燥、高温烘烤等处理将溶液转变为固态就可以得到目标微纳尺度结构，根据材料的不同从而实现不同的功能。
5、进一步，目前已有的表面亲水疏水性的化学修饰方法包括：微接触印刷(参见引用文献6)、氧气等离子体处理(参见引用文
6、目前，溶液吸附法制备的微纳尺度结构可应用于显示屏像素驱动电路(参见引用文献12)、透镜阵列(参见引用文献13)、柔性触摸屏(参见引用文献14)等。
7、尽管本领域已经尝试了上述的微纳结构的各种制备方法，但对于制备工艺的便利性，多场合适应性以及图形灵活性和自由度而言，仍然不能说是完全充分的。
8、引用文献：
9、引用文献1：fortunato e m c,barquinha p m c,pimentel a c m b g,etal.fully transparent zno thin-film transistor produced at room temperature[j].adv mater,2005,17(5):590-4.
10、引用文献2：liang,kun,et al.fully-printed flexible n-type tin oxidethin-film transistors and logic circuits.journal of materials chemistry c9.35(2021):11662-11668.
11、引用文献3：jaakko,et al.reverse-offset printing of metal-nitrate-based metal oxide semiconductor ink for flexible tfts.advancedelectronic materials 5.8(2019):1900272.
12、引用文献4：scheideler,william j.,et al.gravure-printed sol–gels onflexible glass:a scalable route to additively patterned transparentconductors.acs applied materials&interfaces 7.23(2015):12679-12687
13、引用文献5：jaakko,et al.flexography-printedin2o3semiconductor layers for high-mobility thin-film transistors on flexibleplastic substrate.advanced materials 27.44(2015):7168-7175.
14、引用文献6：aizenberg j,black a j,whitesides g m.control of crystalnucleation by patterned self-assembled monolayers[j].nature,1999,398(6727):495-8.
15、引用文献7：xin z,yan m,gu l,et al.scalable fabrication of conductivelines by patterned wettability-assisted bar-coating for low cost paper-basedcircuits[j].adv mater interfaces,2019,6(10):1802047.
16、引用文献8：nguyen p q m,yeo l-p,lok b-k,et al.patterned surface withcontrollable wettability for inkjet printing of flexible printed electronics[j].acs appl mater interfaces,2014,6(6):4011-6.
17、引用文献9：zhuang y x,hansen o,knieling t,et al.vapor-phase self-assembled monolayers for anti-stiction applications in mems[j].journal ofmicroelectromechanical systems,2007,16(6):1451-60.
18、引用文献10：lee s b,lee s,kim d g,et al.solutal-marangoni-flow-mediated growth of patterned highly crystalline organic semiconductor thinfilm via gap-controlled bar coating[j].adv funct mater,2021,31(28):2100196.
19、引用文献11：kim d-k,park j-i,jang j,et al.expeditious and eco-friendlysolution-free self-patterning of sol–gel oxide semiconductor thin films[j].materials&design,2020,194:10894本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有微纳尺寸级别图案的形成方法，其特征在于，所述图案经由溶液原料在基底表面形成，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基底表面经由表面处理而形成一个或多个亲水区域、以及一个或多个疏水区域；所述溶液原料的固含量为0.3～40质量％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述图案形成于所述亲水区域内。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述溶液原料中包括导电材料、半导体材料或绝缘材料中的至少一种材料。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述图案经由一次或多次的印刷而形成，或者所述图案经由一次或多次的溶液吸附法而形成。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶液吸附法中，通过将所述基底表面与所述溶液形成位移而使得所述溶液选择性地吸附于所述亲水区域或所述疏水区域。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述图案的形成在具有湿度可调控的腔体内进行。
8.根据权利要求1～7任一项所述的方法，其特征在于，所述图案的形成过程包括
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述干燥的过程中去除所述溶液中的溶剂以形成图案干膜，所述干燥的温度为50℃以下。
10.一种元件，其特征在于，所述元件包括基底，以及在该基底上使用根据权利要求1～9任一项所述的方法形成的图案，所述基底选自半导体材料基底、玻璃材料基底或聚合物材料基底。
11.根据权利要求10所述的元件，其特征在于，所述元件为薄膜晶体管。
...【技术特征摘要】
1.一种具有微纳尺寸级别图案的形成方法，其特征在于，所述图案经由溶液原料在基底表面形成，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基底表面经由表面处理而形成一个或多个亲水区域、以及一个或多个疏水区域；所述溶液原料的固含量为0.3～40质量％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述图案形成于所述亲水区域内。
4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述溶液原料中包括导电材料、半导体材料或绝缘材料中的至少一种材料。
5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述图案经由一次或多次的印刷而形成，或者所述图案经由一次或多次的溶液吸附法而形成。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶液吸附法中，通过将所述基底表面与所述溶液形成位移而使得...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。