Разработка процесса получения коллоидного монослоя полистирола для технологии микросферной литографии
Авторы: Панфилова Е.В., Нгуен Тхи Хонг Хань, Дюбанов В.А.
Опубликовано в выпуске: #10(106)/2020
DOI: 10.18698/2308-6033-2020-10-2026
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Нанотехнологии и наноматериалы
В работе представлена играющая ключевую роль в технологии микросферной литографии операция осаждения монослоя микросфер полистирола из коллоидной суспензии, реализуемая на основе метода Ленгмюра — Блоджетт. Представлено лабораторное оборудование, разработанное для получения упорядоченных коллоидных пленок и монослоев. Определены основные режимы процесса. Приведены результаты исследования поверхностей образцов на атомно-силовом микроскопе. Выявлено, что полученные пленки представляют собой плотноупакованные в соответствии с гексагональной симметрией монослои микросфер, которые пригодны для использования в качестве темплатов. С их помощью методом микросферной литографии можно получать регулярные массивы наночастиц заданного размера для изделий фотоники, сенсорики и наноэлектроники.
Литература
[1] Самойлович М.И. Трехмерные нанокомпозиты на основе упорядоченных упаковок наносфер кремнезема. Микросистемная техника, 2004, с. 2–12.
[2] Слепов Н. Фотонные кристаллы. Электроника: Наука, Технология, Бизнес, 2000, № 2, с. 32–35.
[3] Ng W.N., Leung C.H., Lai P.T., Choi H.W. Photonic crystal light-emitting diodes fabricated by microsphere lithography. Nanotechnology, 2008, vol. 19, no. 25, art. 255302. DOI: 10.1088/0957-4484/19/25/255302
[4] Lees R., Cooke M.D., Balocco C., Gallant A. Computer aided patterning design for self-assembled microsphere lithography (SA-MSL). Scientific reports, 2019, vol. 9, no. 1, pp. 1–5. DOI: 10.1038/s41598-019-48881-z
[5] Panfilova E.V., Syritskii A.B., Ibragimov A.R. Optimization of the photonic crystal colloidal films deposition by means of atomic force microscopy. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing, 2019, vol. 699, no. 1, art. 012034.
[6] Kuleshova V.L., Panfilova E.V., Prohorov E.P. Automated device for vertical deposition of colloidal opal films. 2018 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). IEEE, Sochi, 2018, pp. 1–5. DOI: 10.1109/RUSAUTOCON.2018.8501782
[7] Yan Yao, Zhi Chen, Aijian Zhang, Jiahui Zhu, Xiangru Wei, Jun Guo, et al. Surface-coating synthesis of nitrogen-doped inverse opal carbon materials with ultrathin micro/mesoporous graphene-like walls for oxygen reduction and supercapacitors. Journal of Materials Chemistry A, 2017, vol. 5, no. 48, pp. 25237–25248.
[8] Hua Li, Jian Feng Wang, Guillaume Vienneau, Guo Bin Zhu, Xi Gang Wang, Jacques Robichaud, Bao-Lian Sud and Yahia Djaoued. A polystyrene/WO3 opal composite monolayer film as a building block for the fabrication of 3D WO3 inverse opal films. RSC Advances. 23 September 2017, pp. 46407–46408.
[9] De Oliveira R.F., De Barros A., Ferreira M. Nanostructured films: Langmuir — Blodgett (LB) and layer-by-layer (LbL) techniques. In: Nanostructures, William Andrew Publishing, 2017, pp. 105–123.
[10] Panfilova E.V., Dyubanov V.A. Automation of the Opal Colloidal Films Obtaining Processes. International Russian Automation Conference, Springer, Cham, 2019, pp. 1044–1052.