室温下Pd薄膜大面积纳米缝阵列并行制造方法

摘要

室温下Pd薄膜大面积纳米缝阵列并行制造方法，在刚性基底和Pd薄膜之间引入易产生应力集中的环氧树脂阵列，反复使Pd薄膜处于较高氢气浓度和较低氢气浓度环境中，Pd与氢气发生可逆化学反应，导致Pd薄膜体积循环增大和减小，给Pd薄膜施加循环应力载荷，当循环次数足够多时，Pd薄膜在应力集中区发生疲劳断裂，本发明解决了传统金属薄膜断裂所需的应变来源问题，裂缝位置精确可控，控制氢气浓度、置于氢气环境中的时间及循环次数可以改变纳米缝宽度大小；Pd薄膜厚度均匀，循环应力作用均匀保证了阵列化纳米裂缝电极大面积并行制造的可行性和均匀性；同时，实验在室温下进行，方法简单有效。

主权项

室温下Pd薄膜大面积纳米缝阵列并行制造方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，制造环氧树脂阵列结构：在刚性基底上以2000‑5000r/min转速旋涂环氧树脂，并用热压印的方式把硅模具上的图形转移到环氧树脂上，用硅模具压印后，环氧树脂层形成阵列结构，且环氧树脂层下凹部分与侧壁两个面成75‑90度角；第二步，制造Pd薄膜：在环氧树脂阵列结构的基础上用磁控溅射的方式溅射50‑150纳米厚的Pd薄膜，以得到“刚性基底——环氧树脂——Pd薄膜”的结构；第三步，制造纳米缝隙：把第二步所得“刚性基底——环氧树脂——Pd薄膜”结构置于氢气体积浓度为2‑4%环境中1‑3分钟，然后再将其置于空气或氮气中1‑3分钟，循环10‑30次以上步骤，即可在Pd层下凹部分与侧壁相接处制造出纳米缝。