研究目的
制备一种结合聚酰亚胺(PI)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)优势的混合薄膜,兼具透明性、热稳定性和可拉伸性,并实现超疏水性,用于可穿戴设备和柔性混合电子器件。
研究成果
该研究成功制备出具有超疏水特性的混合薄膜,在实现77%透光率的同时,使水滴接触角达到179°、接触角滞后为10°。该制备工艺展现了对柱体高度和步进尺寸的精准控制,为柔性混合电子器件与可穿戴设备应用提供了潜在可能。未来研究可进一步探索该制备工艺的耐久性与规模化可行性。
研究不足
该研究未探讨超疏水性能在不同环境条件下的长期耐久性。此外,制备工艺可能需针对大规模生产进行优化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用聚合物浇铸法制备具有微柱结构的超疏水基底。设计原理是通过调控柱体高度和间距尺寸来实现高水滴接触角(WDCA)与低接触角滞后(CAH)。
2:样品选择与数据来源:
样品基于垂直刻蚀柱状结构的母版硅片(Si晶圆)制备,经光刻胶与聚酰亚胺溶液处理涂覆形成薄膜。
3:实验设备与材料清单:
设备包括深反应离子刻蚀(DRIE)系统、旋涂机、接触式对准机(MIADAS-60M)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)装置及光学分析设备(LAMBDA 750S紫外/可见/近红外分光光度计)。材料包含硅晶圆、光刻胶AZ9260、显影液AZ-300MIF、聚酰亚胺溶液及PDMS。
4:显影液AZ-300MIF、聚酰亚胺溶液及PDMS。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:依次进行硅晶圆柱状结构刻蚀、O2等离子体处理、光刻胶旋涂、光刻定义柱体图案、沉积SiO2牺牲层、聚酰亚胺溶液旋涂与烘烤,最后刻蚀牺牲层释放超疏水聚酰亚胺基底。
5:数据分析方法:
通过测量静态水滴接触角与接触角滞后评估超疏水性,采用光学分析测定透光率。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
deep reactive ion etching
DRIE
Vertically etching pillar structures on a Si wafer
-
spin coater
Coating samples with photoresist and polyimide solution
-
contact aligner machine
MIADAS-60M
Photolithographically defining pillar patterns
-
PECVD apparatus
Depositing SiO2 as a sacrificial layer
-
optical analysis equipment
LAMBDA 750S UV/Vis/NIR
Evaluating transparency of samples
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部