[发明专利]一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法

权利要求书

1.一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)采用自组装法制备得到六方密排的单层聚苯乙烯微球阵列；

(2)利用磁控溅射技术在单层聚苯乙烯微球阵列表面溅射金属膜，得到金属纳米球周期阵列；

(3)利用离子束刻蚀技术对所得到的金属纳米球阵列进行刻蚀，得到形貌可控纳米结构阵列。

2.根据权利要求1所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，步骤(1)中，自组装法具体步骤为：将聚苯乙烯小球和无水乙醇混合、均匀分散，得聚苯乙烯小球分散液；将聚苯乙烯小球分散液滴在亲水性硅片上，使聚苯乙烯小球分散液均匀分布在亲水性硅片上后，将亲水性硅片缓慢、倾斜地滑入液面平稳的去离子水中，使聚苯乙烯小球在水面上形成密排的单层聚苯乙烯小球阵列；用清洗后的硅片将浮在水面上的单层聚苯乙烯小球阵列缓慢捞起，吸水干燥后备用。

3.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，聚苯乙烯小球直径为500nm。

4.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯小球和无水乙醇混合按体积比1:1混合。

5.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，分散采用超声分散。

6.根据权利要求2所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，清洗后的硅片通过以下方法制得：将硅片并放入烧杯中，在烧杯中分别加入体积比为1:2:6的氨水、过氧化氢和去离子水的混合溶液中；再将烧杯放在烤焦台上加热至沸腾，并保持煮沸10～20min，冷却后将液体倒出，依次用去离子水，无水乙醇反复超声10～15min。

7.根据权利要求1所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，步骤(2)中，金属膜厚度为10～100nm。

8.根据权利要求6所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，所述金属膜为Ag膜。

9.根据权利要求7所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，所述磁控溅射的工艺参数为：溅射功率为10W，开始前背景气压为4.5×10^-4Pa，通入25sccm的Ar，溅射时背景气压为0.6Pa，溅射时间为1～5min。

10.根据权利要求1所述的一种形貌可控的纳米结构阵列制备方法，其特征在于，

步骤(3)中，离子束刻蚀的工艺参数为：开始前背景气压为4.5×10^-4Pa，通入10sccm的Ar，刻蚀时背景气压为5×10^-2Pa，放电电压为50～70V，灯丝电流为3～8A，加速电压为100～300V，束流为10～50mA，离子束与样品所成角度为10°～90°，刻蚀时间为10min～120min。