[发明专利]一种多孔金属/介质微米管及其制备方法和应用

摘要

本发明属于微纳器件技术领域，具体为一种多孔金属/介质微米管及其制备方法和应用。本发明微米管制备步骤如下：制备多孔阳极氧化铝模板；沉积具有内应力的金属或介质双层薄膜；选择性地腐蚀多孔阳极氧化铝模板，从而形成管壁具有周期排列纳米孔洞结构的微米管。这种特殊结构的多孔金属/介质微米管具有多种重要应用前景。例如，可以卷曲特定材料得到微米尺度的氧化还原超级电容器；可以作为电化学生物分子传感器，将多孔金属/介质微米管浸入溶液中，通过测量其电化学性能变化探测溶液中特定的生物分子。

主权项

一种多孔金属/介质微米管的制备方法，其特征在于具体步骤为：（1）以多孔阳极氧化铝作为模板，同时也作为牺牲层；（2）在模板上面沉积具有内应力的金属和介质双层薄膜；所述内应力来自于双层薄膜不同热膨胀系数及晶格失配；（3）选择性地除去氧化铝牺牲层，释放薄膜，使复制了多孔阳极氧化铝表面的双层薄膜卷成微米管状结构，其管壁呈多孔状，即得目标产物多孔金属/介质微米管；步骤（2）所述在模板上面沉积具有内应力的金属和介质双层薄膜，是在物理气相沉积过程中前后两次沉积相应的薄膜，以形成由于不同材料之间不同热膨胀系数及晶格失配造成的内应力。步骤（2）所述在模板上面沉积具有内应力的金属和介质双层薄膜，是在物理气相沉积过程中通过控制沉积参数，包括沉积材料的厚度、沉积速率、衬底温度或者沉积压强，前后两次沉积相应的薄膜，以形成由于不同材料之间不同的热膨胀系数以及晶体结构失配造成的内应力。