[发明专利]一种微凸起结构的制备方法

说明书

本发明涉及一种微凸起结构的制备方法，包括：在基板上形成牺牲层；在牺牲层上形成生长层；在生长层上设置滤膜层；部分生长层在毛细作用下进入滤膜层的孔洞中以形成微凸起结构；固化生长层；以及去除滤膜层。本发明还涉及一种半导体器件的制备方法。

技术领域

本发明涉及一种制备方法，特别地涉及一种微凸起结构的制备方法。

背景技术

表面微凸起结构广泛应用于传感器、摩擦纳米发电机等领域，微凸起结构的存在极大地增加了表面积，从而提升了器件灵敏度，进而改善了器件性能。随着柔性电子器件的不断发展，其对微凸起结构的生成，尤其是柔性微凸起结构提出了更高的要求。虽然现有的微凸起结构生成方式种类繁多，但都存在自身无法克服的技术瓶颈。

例如，砂纸等表面存在粗糙度的物品：直接在其表面滴涂PDMS，干了以后撕离。但这种方法微凸起结构孔径和深度不可控，仅能适当增加比表面积，同时撕离困难。

自制凹槽模具：主要通过在硅表面形成凹陷的微孔，可结合光刻工艺，通过光刻胶保护住不需要形成微凸起结构的地方，裸露出硅表面的地方通过气体刻蚀或者液体侵蚀形成微孔。然后旋涂PDMS，利用重力作用灌注到孔中，PDMS固化以后撕离模具。但这种方法光刻精度低，孔径难以达到纳米量级，刻蚀深度有限，同时撕离过程会损害PDMS微凸起结构。

AAO模板：AAO模板由于孔排列高度均匀，孔径统一，常被用于纳米材料生长的模板，如一维金属纳米线。一些研究中也会利用AAO模板来生成微凸起结构，主要是将PDMS旋涂在AAO模板表面，利用重力作用灌注到孔中，PDMS固化以后撕离AAO模板，或者通过酸性溶液(如高浓度磷酸)腐蚀掉AAO模板，获取微凸起结构膜。但这种方法孔间距较小，撕离过程会损害PDMS微凸起结构，腐蚀掉AAO成本高昂。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种微凸起结构的制备方法，包括：在基板上形成牺牲层；在牺牲层上形成生长层；在生长层上设置滤膜层；部分生长层在毛细作用下进入滤膜层的孔洞中以形成微凸起结构；固化生长层；以及去除滤膜层。

特别的，在形成所述牺牲层前，进一步包括：基板表面亲水处理。

特别的，所述亲水处理包括氧等离子处理。

特别的，所述牺牲层材料包括葡聚糖或PVA。

特别的，所述生长层材料包括PDMS、Ecoflex、PMMA、SEBS或PUU。

特别的，在牺牲层上形成生长层包括：对生长层微固化处理。

特别的，其中所述滤膜材料为PET、PVDF或PTFE，所述滤膜层孔径为200nm-10μm。

特别的，其中所述微凸起结构长度与所述滤膜层设置时间正相关。

特别的，其中所述微凸起结构长度与所述生长层固化时间负相关。

特别的，所述固化生长层包括：放入70℃恒温箱，放置2h。

特别的，进一步包括：去除牺牲层。

特别的，所述去除牺牲层包括：浸入去离子水中，待牺牲层溶解消失。

特别的，所述基板为硅基板、玻璃基板或PEN柔性基板。

本申请还包括一种半导体器件的制备方法，包括：在基板上形成牺牲层；在牺牲层上形成生长层；在生长层上设置滤膜层；部分生长层在毛细作用下进入滤膜层的孔洞中以形成微凸起结构；固化生长层；去除滤膜层；在所述微凸起结构上形成彼此交叠的导电纳米结构；在所述微凸起结构表面上形成连接层；在生长层上形成与所述连接层电连接的第一电极和第二电极。

特别的，在牺牲层上形成生长层包括：对生长层微固化处理。