[发明专利]分级结构及其制备方法

说明书

本申请是申请日为2009年8月24日、申请号为200980129153.3、发明名称为“分级结构及其制备方法”(PCT/KR2009/004702，进入国家阶段日期2011年1月25日)之申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及分级结构及其制备方法。更具体而言，本发明涉及分级结构的形状、按照所述形状的分级结构的工程效果、所述工程效果的增强方法、将所述分级结构应用于新型材料或零件的方法，以及所述分级结构的大规模制备方法。

背景技术

自从1980年研发了扫描隧道显微镜以来，用于测量纳米尺度范围(其具有100nm的特征长度)内产生的特定现象的纳米测量技术得以迅速发展。目前，纳米测量技术被积极应用于测量纳米尺度范围中产生的特定的机械、电磁、光学、化学或热性质。

通过纳米测量技术的发展，已发现在纳米尺度范围内产生不同于已知宏观尺度范围的自然现象，并且迄今为止，已经连续报道纳米尺度范围内的新自然现象。

此外，由于碳纳米管因Ligima于1991年的文献而受到人们关注，所以纳米材料技术已得到积极研究，其中由各种金属和半导体构成的各种纳米材料(即，纳米线、纳米棒、纳米带、量子点等)被应用于现实生活。

同时，在半导体工艺技术的当前水平下，在预定二极管的情况下，半导体工艺的临界尺寸达到100nm以下。半导体工艺技术提供可更自由且更廉价地制备纳米尺度结构的方法，并由此带来纳米技术的结果应用于现实生活的无限可能性。

在该背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明背景技术的理解，因此其可包含不构成该国家本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

【技术问题】

本发明致力于提供一种分级结构及其制备方法，在所述分级结构中，在纳米尺度范围内产生的优异性质可以用于宏观尺度范围的结构优异。

【技术方案】

本发明的一个示例性实施方案提供一种分级结构，其中至少一个具有纳米尺度范围的特征长度的纳米物体以第一图案排列在第一块体的第一基体上，并且至少一个第一块体以第二图案排列在第二块体的第二基体上。

所述第一基体或所述第二基体可以由聚合物或金属形成。

所述特征长度可为1nm至100nm。

所述纳米物体可以为选自量子点、纳米球、纳米颗粒、纳米管、纳米线和纳米尺度范围的线条图案中的任一种。

所述第一图案可以由选自光学光刻法、软光刻法、全息光刻法、纳米压印法、荫罩法和金属转印法的任一方法形成。

所述第二块体的大小可以是所述第一块体的5至100倍。

本发明的另一个示例性实施方案提供一种分级结构，其中至少一个具有纳米尺度范围的特征长度的第四块体与第一结构的外部接合，在所述第一结构中至少两个第三块体相互接合。

所述特征长度可以为1nm至100nm。

本发明的又一示例性实施方案提供一种制备分级结构的方法，其包括：(a)在第一基底上形成第一基体；(b)将至少一个具有纳米尺度范围的特征长度的纳米物体以第一图案排列在所述第一基体上；(c)在步骤(b)的所述第一图案上形成第二基体；(d)通过分离所述第一基底形成第一块体；(e)将至少一个第一块体以第二图案排列在第二基底上；(f)在步骤(e)的所述第二图案上形成第三基体；和(g)通过分离所述第二基底形成第二块体。

所述第一基体或所述第二基体可以由聚合物或金属形成。

所述特征长度可为1nm至100nm的范围。

所述纳米物体可以为选自量子点、纳米球、纳米颗粒、纳米管、纳米线和纳米尺度范围的线条图案中的任一种。

所述图案可以由选自光学光刻法、软光刻法、全息光刻法、纳米压印法、荫罩法和金属转印法的任一方法形成。

所述步骤(a)还可以包括：(a1)在形成所述第一基体之前，在所述第一基底上形成牺牲层。

所述步骤(d)可以包括：(d1)在所述第二基体上形成光刻胶图案或无机图案之后对其进行蚀刻，和(d2)移除所述光刻胶图案或无机图案。

所述光刻胶图案或无机图案可通过使用光学光刻法或压印光刻法来形成。

所述步骤(e)可包括通过使用夹盘(chuck)使所述第一块体附着在所述第二基底上。

所述步骤(e)还可以包括在排列所述第一块体之前，在所述第二基底上形成附着加强层。

所述附着加强层可以是自组装的单层或聚合物粘合层。

所述第二块体的大小可以是所述第一块体的5至100倍。