一种仿蝴蝶磷翅分级多层非对称微纳结构的制备方法

摘要

本发明提供一种仿蝴蝶磷翅分级多层非对称微纳结构的制备方法，具体通过以下步骤实现：选用<111>单晶硅片，采用镀膜生长、两步光刻、反应离子干法刻蚀，并结合感应耦合等离子深刻蚀，得到侧壁保留有足够深度波纹、且相邻沟槽波纹非对称的微尺度结构，再电子束倾斜蒸发，在侧壁波纹下半部分镀覆Au/Cr保护层，结合湿法腐蚀工艺，对微尺度结构侧壁进行侧向各向异性腐蚀，并控制刻蚀时间，最终得到具有优异特性的分级层次周期/准周期仿蝴蝶磷翅微纳结构。本发明提供的方法具有高效率、低成本特点，适宜大批量、大面积生产，从而为仿蝴蝶磷翅表面微纳结构的批量化制备和广泛应用提供了一种有效的新途径。

主权项

一种仿蝴蝶磷翅分级多层非对称微纳结构的制备方法，包括以下步骤：(1)在硅基底表面热生长一层SiO2薄膜；(2)在所述SiO2薄膜表面旋涂光刻胶，利用光刻技术将第一块光刻掩膜板上的微尺度图形转移到光刻胶表面；(3)以上述光刻胶为掩膜，采用反应离子刻蚀(RIE)将光刻胶上的图形转移到所述SiO2薄膜上；(4)在上述SiO2薄膜上再次旋涂光刻胶，利用光刻技术将第二块光刻掩膜板上的微尺度图形转移到光刻胶表面；(5)继续以步骤(4)中的光刻胶为掩膜，采用反应离子刻蚀，将综合有两块光刻掩膜板的图形转移到SiO2薄膜表面，第一次刻蚀后暴露出的硅表面则会进一步刻蚀，使得相邻的暴露出的硅面高度不一致；(6)以上述SiO2薄膜为掩膜，采用感应耦合等离子干法深刻蚀硅，得到侧壁保留有一定深度波纹、且相邻沟槽波纹不对称的周期或准周期分布微尺度结构；(7)采用电子束倾斜蒸发，在微尺度结构侧壁的波纹下半部分镀覆Au/Cr作为保护层；(8)对微尺度结构侧壁进行侧向湿法腐蚀，通过控制湿法腐蚀时间，即可得到分级、多层且非对称的仿蝴蝶磷翅微纳结构。