软平板印刷技术制作二维聚合物光子晶体的方法

摘要

本发明涉及采用软平板印刷技术制作二维聚合物光子晶体的方法。包括三角空腔结构的基板的制作、PDMS模板的制作和图案转移。所得二维聚合物光子晶体是三角晶系结构，其空气空腔直径为300nm，晶格常数为600nm，空气空腔的平均深度为375nm，纵横比1.25(375/300)，基板与铸模图案的深度只有3％的差异，背景聚合物在1550nm处的折射率为1.475。本发明的制作方法所制作获得的产品微结构具有很高的保真度，具有高效、低耗、高生产能力的特点，可广泛应用于制作基于光子晶体的纳米微结构产品。

主权项

利用软平板印刷技术制作二维聚合物光子晶体的方法，包括步骤如下：(1)三角形阵列空腔结构的基板制作将一层电子刻蚀胶涂在硅衬底上，图案由电子束平板印刷设备确定并印制，曝光的电子刻蚀胶在显影溶剂中进行显影，显影后，在90-100℃的烤盘上烘烤10-15分钟，在电子刻蚀胶上得到一个二维的三角形阵列空腔结构，空腔直径为300nm，周期为600nm，即得到三角形阵列空腔结构的基板；(2)聚二甲基硅氧烷模板的制作将聚二甲基硅氧烷聚合物涂在步骤(1)制得的基板上，在55-65℃温度的烤盘上烘烤10-12小时，将烤干的聚二甲基硅氧烷聚合物从基板上取下，得2.5-3mm厚的聚二甲基硅氧烷模板，所得模板一面有柱孔；(3)图案转移把紫外丙烯酸聚合物均匀地涂在另一硅衬底上，涂层厚度2.5-4mm，然后将步骤(2)所得的聚二甲基硅氧烷模板带柱孔的一面扣合到硅衬底上的聚合物层上，聚合物通过毛细作用力充满聚二甲基硅氧烷模板的柱孔，将聚二甲基硅氧烷模板去掉，紫外丙烯酸聚合物上形成三角空洞晶格，得二维聚合物光子晶体。