化學外延法

化學外延法

化學外延主要是對固體基底表面進行化學修飾,使基底表面的化學性質呈有序圖形化,從而對嵌段共聚物各個嵌段的自組裝起化學誘導的作用。

基本介紹

  • 中文名:化學外延法
  • 外文名:Chemical Extension
化學外延保持了DSA(定向自組裝)固有的優點,同時,相比於製圖外延,可以有效避免光刻模版溝槽的限制,有利於提高解析度。為了得到解析度更高的圖形,Ӽ足夠大,分子量足夠小是必需的,但是,當Ӽ過大時,各嵌段之間的表面能差異太大,難以得到大範圍的有序圖形。通過調節表面能的大小可以更精確的控制材料和基底界面的性質,包括溫濕性,粘附性,從而控制聚合物在薄膜中自組裝的取向。
如圖,將羥基封端的聚苯乙烯(PS-OH)薄膜(5nm)接枝到基底的表面,通過電子束光刻膠光刻成像以及氧等離子刻蝕處理,光刻膠掩模去除,得到表面具有不同化學性質的前圖形模版,經氧等離子刻蝕進行表面處理的部分改變了基底表面的親疏性,對PS嵌段有優先潤濕性,當PS-b-PMMA薄膜在化學製圖的模版表面時,由於各嵌段與基底表面不同的界面能,每個嵌段潤濕不同的部分,經熱退火實現自組裝,最後通過氧等離子刻蝕將自組裝圖形的PMMA部分去除得到PS線條圖形。
化學外延法
圖:化學外延的示意圖(a)和所得納米圖形的掃描電鏡照片(b)

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