Описано получение на основе промышленных пленок толщиной 7,5 и 25 мкм ПИ мембран с расположенными по принципу квадратной решетки с шагом 400 нм сквозными цилиндрическими порами диаметром 200 нм методом взрывной электронно-лучевой литографии с анизотропным травлением через металлическую маску лучом энергетических нейтральных атомов Makarova O.V., Tang C., Amstutz P., Hoffbauer M , Williamson T., DivanR., Imre A. Fabrication of high density, high-aspect-ratio polyimide nanofilters // The 53rd In¬ternational Conference on Electron, Ion and Photon Beam Technology and Nanofat)- rication. Macro Island. 2009. P. 2585 - 2587.. Авторами работы с использованием полиионных комплексов преполимера ПИ (ПАК) и диалкиламмониевой соли методом «breath figure» были получены ПИ пористые мембраны - двухслойные структуры, состоящие из двух ПИ пленок, соединенных с помощью цилиндров, расположенных по углам шестиугольников, с распределенными в пленках по принципу двумерной гексагональной решетки круглыми отверстиями диаметром от 500 нм до 18 мкм. Группой ученых Манчестерского университета во главе с А. Геймом и К. Новоселовым в сотрудничестве с российским Институтом проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов методом анизотропного травления ПИ через металлическую маску в кислородсодержащей плазме, генерируемой источником ЭЦР, были получены микротолщинные ПИ покрытия и свободные пленки с расположенными по принципу квадратной решетки с шагом от 0,4 до 4,5 мкм цилиндрическими выступами диаметром от 200 нм до 4 мкм и высотой от 150 нм до 2 мкм. Металлические маски формировали с помощью взрывной электронно-лучевой литографии.

Заключение

В литературе описано достаточно большое количество типов используемых материалов, методов изготовления, свойств регулярных поверхностных и пористых микроструктур, что свидетельствует о важности и актуальности этого направления в материаловедении и технологии материалов. Однако разработок технологии с выбором режимов формирования и систематических исследований таких структур на основе ПИ явно недостаточно, хотя их использование представляется очень перспективным вследствие уникального сочетания свойств данного »полимера и структур на его основе.

Из анализа имеющихся литературных данных следует, что наиболее приемлемыми методами получения регулярных поверхностных и пористых ГЕН структур, обеспечивающими заданный тип регулярности и позволяющими варьировать их геометрические параметры, представляются литографические методы, в частности стандартная фотолитография, и сухое (плазменное) травление. Среди методов плазменного! травления наиболее перспективным является метод РИТ с использованием высокоплотной индуктивно-связанной плазмы. Поскольку систематических данных о режимах РИТ ПИ в индуктивно-связанной высокоплотной плазме не обнаружено; то отработка режимов получения этим методом поверхностных и пористых регулярных ПИ микроструктур, в первую очередь, с точно профилированными вертикальными стенками, поставлено в качестве одной из основных задач работы. Важнейшими свойствами, определяющими возможности и эффективность применения регулярных поверхностных микроструктур, являются их смачивание жидкостями, в первую очередь водой, растекание жидкостей по ним или их обтекание жидкостями и их «сухая» адгезия к гладким поверхностям, а регулярных пористых микроструктур - деформационно-прочностные свойства.

Список использованной литературы

1. Белявский Ц.И. Экситоны в низкоразмерных системах // Там же. С. 93-99.

2. Гринькин Е.А. Формирование и свойства регулярных поверхностных и пористых полиимидных микроструктур для элементов микросистемной техники: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, - М., 2011. - 148 с.

3. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. - М., Наука-Физматлит, 2007. - 416 с.

4. Демиховский В.Я. Квантовые ямы, нити и точки: Что это такое? // Соросовский Образовательный Журнал. 1997. № 5. С. 80-86.

5. Квливидзе В.И., Киселев В.Ф., Ушакова Л.А. // Докл. АН СССР. 1970. Т. 191. С. 1088-1092.

6. Малыгин А.А. Химическая сборка поверхности твердых тел методом молекулярного наслаивания // Соросовский Образовательный Журнал. 1998. № 7. С. 58-64.

7. Молекулярно-лучевая эпитаксия и гетероструктуры: Пер. с англ. / Под ред. Ж.И. Алферова, Ю.В. Шмарцева. М.: Мир, 1989. 582 с.

8. Синтез наноразмерных материалов при воздействии мощных потоков энергии на вещество / А.В. Булгаков, Н.М. Булгаков, И.М. Бураков и др. - Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2009. 462 с.

9. Херман М. Полупроводниковые сверхрешетки. М.: Мир, 1989.

10. Шик А.Я. Квантовые нити // Там же. С. 87-92.

11. Abdelsalam M.E. Bartlett P.N., Keif T., Baumberg J. Wetting of regularly structured gold surfaces //Langmuir. 2005. V. 21. P. 1753 - 1757.

12. Artamonova L.D., Barychev V.B., Brovkov V.A., Bufetov N.S., Cherkov G.A., Chesnokov V.V., Gashtold V.N., Kulipanov G.N., Makarov O.A.,Mezentseva L.A., Mishnev S.I., Mchedlishvili B.V., Nazmov V.P., PindyurinV.F., Prokopenko V.S., Reznikova E.F., Skrunski A.N., Timchenko N.A. Regular Polymer Microporous Membrebes: Manufacturing by Deep X-ray Lithography and Possible Applications // 4th International Conference of Synchrotron Adirtion Sources and 2nd Asian Forum on Synchrotron Radiation. Kyongiu. Korea.. 1995. P. 375-383.

13. D.A.Tsukanov, S.V.Ryzhkov, S.Hasegawa, V.G.Lifshits, Surface Conductivity of Submonolayer Au/Si System // Phys. Low-Dim. Struct., 1999, v.7/8, p.149

14. Hu Z., Tian M., Nysten В., Jonas A.M. Regular arrays of highly ordered ferroelectric polymer nanostructures for non-volatile low-voltage memories // Nature materials. 2009. V. 8. P. 62 - 67

15. Laermer F. Schilp A. Method of anisotropically etching silicon. U.S. Patent 5501893. 1996.

16. Lu Y., Theppakuttai S., Chen S.C. Marangoni effect in nanosphere-enhanced laser nanopatterning of silicon // Applied physics letters. 2003. V. 82. № 23. P. 4143 - 4145.

17. Popa A., Niedermann P., Heinzelmann H., Hubbell J.A., Pugin R. Fabrication of nanopore arrays and ultrathin silicon nitride membranes by block-copolymer-assisted lithography //Nanotechnology. 2009. V. 20. N. 48. 485303 (1 lpp).

18. Popa A., Niedermann P., Heinzelmann H., Hubbell J.A., Pugin R. Fabrication of nanopore arrays and ultrathin silicon nitride membranes by block-copolymer-assisted lithography //Nanotechnology. 2009. V. 20. N. 48. 485303 (1 lpp).

19. S. Heun, J. Brange, R. Schad, M. Henzler, Conductance of Ag on Si(111): a two-dimensional percolation problem // J. Phys. Condens. Matter, 1993, v.5, p.2913

20. S. Takeda, X. Tong, S. Ino, S. Hasegawa, Structure-dependent electrical conduction through indium atomic layers on the Si(111) surface // Surf. Sci., 1998, v.415, p.264

21. Sbragaglia M., Peters A.M., Pirat C., Borkent B.M., Lammertink R.G.H., Wessling M., Lohse D. Spontaneous breakdown of superhydrophobicity // Physical Review Letters. 2007. V. 99. № 15. P. 156001

22. Shapoval S , Geim A;, Dubonos S. et. al. "Gecko-style" dry adhesives on flexible; substrate // 12 International- Symposium Nanostructures: Physics and Technology. 2004i St. Petersburg; Russia: P. 201 - 202.

23. Shirtcliffe N.J., Mcl lale G., Newton M.A., Perry C.C. Wetting and wetting transitions on copper-based super-hydrophobic surfaces // Langmuir. 2005. V. 21. P. 937 - 943.

24. Spori d.M., Drobek Т., Ztircher S., Ochsner M., Sprecher C., Muhlebach A., Spenncer N.D. Beyond the lotus effect: roughness influences on wetting over a wide surface- energy range // Langmuir. 2008. V. 24. P. 5411 - 5417.

25. Spori d.M., Drobek Т., Ztircher S., Ochsner M., Sprecher C., Muhlebach A., Spenncer N.D. Beyond the lotus effect: roughness influences on wetting over a wide surface- energy range // Langmuir. 2008. V. 24. P. 5411 - 5417.

26. Stenzel M.H., Barner-Kowollik C., Davis T.P. Formation of honeycomb-structured, porous films via breath figures with different polymer architectures // Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry. 2006. V. 44. P. 2363 - 2375.

27. Woldering L.A., Tjerkstra R.W., Jansen H.V., Setija I.D., Vos W.L. Periodic arrays of deep nanopores made in silicon with reactive ion etching and deep UV lithography // Nanotechnology. 2008. V. 19. 145304 (llpp).

28. Zhang Z., Wang Z., Xing R., Han Y. How to form regular polymer microstructures by surface-pattern-directed dewetting // Surface Science. 2003. V. 539. P. 129 - 136.

29. Т.Nagao, S.Hasegawa, K.Tsuchie, S.Ino, C.Voges, G.Klos, H.Pfn**ur, and M. Henzler, Structural phase transitions of Si(111)-(v3Чv3)R30°-Au: Phase transitions in domain-wall configurations, Phys. Rev. B, 1998, v.57, p.10100

Размещено на Allbest.ru