聚苯乙烯球点阵排列及掩膜版的制作
摘 要：本文主要介绍了聚苯乙烯球有序点阵的制备方法（如垂直沉积法、旋涂法、排水法等），并讨论了它们存在的问题。通过聚苯乙烯球点阵作为掩模板来制备纳米新型材料与传统制备方法相比（如光刻、电子束刻蚀、离子束刻蚀等）具有高产量、低成本的优点。介绍了通过聚苯乙烯球点阵制备的纳米材料在各领域的应用，并结合各种方法（如调整蒸发金属膜的厚度，改变加热参数，改变沉积材料）实现对纳米材料表面图案的控制或等离子体结构的控制。
关键词：纳米新型材料；聚苯乙烯球点阵
- 前言
纳米材料被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料之一。纳米材料是指任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。纳米材料与块状材料存在区别。块状材料中内部原子与相邻原子之间存在相互作用力故较为稳定，表面原子的邻原子较少导致其不稳定，而块状材料体积较大，内部原子远多于表面原子，所以整个块状材料相对稳定。当我们减少块状材料尺寸，其表面原子数增加，材料就会变得不稳定，当其达到纳米尺度时，量子尺寸效应、小尺寸效应等使得纳米材料具有许多与块状材料不同的物理特性，如纳米级的晶粒材料其韧性、强度、硬度大幅提高，所以纳米材料独特的性质和广泛的应用前景引起了人们的关注。
纳米材料的制备方法有两种：一种方法是“自下而上”，即将一些简单的，较小的结构单元（如原子、分子、纳米粒子等）通过弱的相互作用自组装构成相对较大，较复杂的结构体系；另一种方法是“自上而下”，就是将较大尺寸（从微米级到厘米级）的物质通过各种刻蚀技术来制备我们所需要的纳米结构。通过刻蚀技术（如光刻、离子束刻蚀、电子束刻蚀）可以得到批量、有序的纳米结构，但是其问题在于操作过程复杂、价格昂贵。人们发现通过胶态颗粒的自组装可以得到比较容易操作、成本低的制备纳米结构的方法。聚苯乙烯（PS）球作为一种常见的胶态粒子，其具有尺寸可调、形状可变、成本低等优点，人们通常使用它制备纳米结构。
在国内外已经有很多种制备方法来制备一个单层的、紧密的、有序排列的聚苯乙烯球点阵（如垂直沉积法、重力场沉积法、旋涂法等）并以此为掩模板制备出了许多具有应用潜力的纳米材料。杨士宽等人通过先制备致密的聚苯乙烯球点阵，然后喷金、双层胶体晶体（DCC）模板制备、镀膜、加热等过程，得到了具有类似于叶蝉网粒体的纳米结构，该薄膜表现出了优异的抗反射特性。[1]
- 聚苯乙烯（PS）球有序点阵排列
PS球有序点阵的制备方法多种多样，通常，PS球有序点阵具有紧密排列的结构，但是在实际组装过程中，由于温度、基底材料、溶液浓度、SDS浓度等的不同，而不能很好的形成致密的，有序排列的点阵，所以在整个实验的过程中，制备PS球有序点阵的过程是最为重要的一个步骤，只要完成了这个步骤，就可以将其作为掩膜版进行一系列别的操作。在这里将介绍几种PS球有序点阵的制备方法：
- 垂直沉积法（包括蒸发沉积法和浸渍提拉法）[2]
该方法其主要利用毛细管作用力，将表面平滑且具有浸润性的基片垂直或以一定角度浸入PS球溶液中，再通过蒸发溶剂（蒸发沉积法）或者提拉基片（浸渍提拉法）以制备规则点阵。该方法存在的主要问题是影响垂直沉积过程的因素很多，只有当各个因素达到平衡，才能制备出缺陷少的点阵。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
