材料微结构的制备方法及其应用的利记博彩app

专利名称：材料微结构的制备方法及其应用的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种材料微结构的制备方法及其应用。
背景技术：
到目前为止，已经有很多的方法用来制备聚合物图案，比如模板限制合成
(template-assisted synthesis ) 扫描电化学沉积 (scanning electrochemical deposition),光化学图案化(photochemical patterning),喷墨印刷(ink-jet printing), 蘸笔刻蚀(dip-pennanolithography)，等。但是这些技术仍然在分辨率，大面积 制备以及和预设微电极的兼容性方面受到限制。
由于导电聚合物在在提供高电导率的同时还能保持优良的化学稳定性，机 械稳定性，以及热稳定性等功能，目前对于导电聚合物的应用变得越来越广泛。 但是目前对于导电聚合物构筑微结构方面仍然存在着很多制约。 一般的导电聚 合物的成膜性能都不是很好，通常情况下人们为了得到想要的聚合物结构，都 是通过对聚合物的侧链进行修饰的方法以改进聚合物的加工性能，但是这些方 法都是以牺牲聚合物本身的功能为代价的。
由于其独特的光、电、磁等特性以及其在介观和纳米器件方面的应用，纳 米结构的制备已经引起了人们越来越广泛的关注。虽然一维的纳米结构能够很 简单的通过"自下而上"的策略通过湿法合成，但是无论是在科研领域还是工业 领域，在功能器件上实现这些纳米结构精确控制和操纵仍然是一个巨大的挑战。 对于传统的方法通过"自上而下"的策略制备纳米结构(光刻、电子東刻蚀等) 的来说，这些方法都需要昂贵的投入，苛刻的实验条件，以及生产效率较低等。 目前人们正在利用一些非传统的方法制备和操控一些纳米线，以求得到高的成 本效益。这些非传统的方法包括有通过在多孔膜里用电沉积的方法可控制备 金属纳米线，在选择性蚀刻GaAs/AlGaAs超晶格上蒸发转移，金属蒸镀在临界
尺寸〈5nm准三维结构的多米诺骨牌上，边缘散布平版印刷术利用沉积在金或 其它金属薄膜上的硅的小球生成30-50 nm纳米结构，Whitesides和他的工作者 们报道了一种简单、操作方便的方法制备贵金属纳米线或者纳米圆环——纳米 切割工艺"Rogers和他的工作者们以及Delamarche发展了利用人造橡胶制备 金属图案的方法，这种纳米转移印刷术(nTP)作为一种软刻蚀的新的分支有着非 常广泛的应用。这些方法在实验室阶段已经取得了良好的开端，但是在产业化 和应用领域仍然存在着许多难题。
由于环境监测方面的巨大需求，特别是经济发展中的气体污染对人体的健 康危害越来越大的今天，制备造价低廉、节能，同时具有高的灵敏度和选择性 的VOC(有机挥发气体)气体传感器已经引起了人们的广泛重视。相对于目前已 经商业化的基于金属氧化物(氧化锌、二氧化锡等)的化学气体传感器需要的 较高的检测温度来说(200~500°C),导电聚合物在VOC气体检测中表现出了 更加良好的应用前景。聚噻吩等在VOC气体传感领域有着特殊吸引力的导电 聚合物，由于其制备简单、轻便、导电性良好、化学可调节性，以及在室温下操作的优点，可以预期我们通过对微结构制备与导电聚合物的简单结合来制备 的器件能够很好地实现商业化。
综上所述，现有的材料微结构的制备工艺在大面积制备、能源消耗、成本 控制、生产效率和产业化等方面存在着缺陷。

发明内容
为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供一种材料微结构的制备 方法。
本发明的技术方案如下
本发明提供一种材料微结构的制备方法，包括有以下步骤在有微凹凸结 构的模板的凹凸面上覆一平板，所述模板的凹凸结构的凸部顶部在同一平面上， 凹部侧面有所述材料的薄层。
所述模板为聚合物、玻璃、陶瓷、半导体材料或金属。平板为表面平坦的聚合物、玻璃、陶瓷、半导体材料或金属。
上述制备方法还包括步骤如下在所述模板和平板上加电压或不加电压条 件下，放置于在电化学或电场引导下可以发生聚合的小分子存在的环境中。
上述步骤中，平板上可带有能与模板上的薄层材料发生键合反应的有机单 分子层。
作为选择，上述有微凹凸结构的模板的凹部底端也有所述材料薄层。
作为选择，上述有微凹凸结构的模板的凸部顶端也有所述材料薄层。
上述有微凹凸结构的模板的材料薄层所用的材料包括单一材料和复合材料，如金，钛，铜，镍，ITO，二氧化硅，硅，二氧化锡。
作为优化，上述平板在与模板相对面带有材料微结构。
本发明还涉及上述方法在微电子元器件中的应用。
本发明还涉及上述方法在传感器中的应用。
本发明还涉及上述方法在生物检测中的应用。
本发明实现的技术效果如下
本发明提供的方法具有环保，简单，成本低廉，低能耗，实验条件要求简 单，可批量生产，生产周期较短等优点，可应用于微电子元器件，传感器，生 物检测等广泛领域。


图l.聚噻吩微结构制备示意图。
包括两个步骤通过纳米转移印刷术制备PDMS上的微电极和在蒸汽氛 中在PDMS微通道内由电场引导沉积聚噻吩。
图2.有着不同结构的聚噻吩薄膜的扫描电子显微镜图。
黑的部分为聚合物，亮的部分为硅片。
图3，聚合物薄膜在不同聚合时间的扫描电子显微镜图(A-C)和聚噻吩薄 膜表面形貌的原子力显微镜图(D)。
图4.通过纳米转移印刷术和原位蒸汽聚合的结合一步法原位制备带有金电极的聚噻吩气体传感器。
图5.原位法制备的基于聚虔吩的微传感器及其对于有机挥发气体的检测结果。
图6.在硅片上通过nTEP.方法制备金属纳米结构的示意图。这个方法包 括了两个纳米转移印刷的过程，图A-C制备带有锋利边缘的PDMS模板，图 D- F在硅片得到纳米尺度的金属纳米线阵列(10-50 nm)。
图7.硅片上的金纳米线阵列的扫描电子显微镜图片(A)nTEP制备的 金纳米结构。原是模板所用的结构为2pm和3pm间隔的，所以得到的金属 纳米线阵列亦然。 (B)平行的纳米线阵列，20nm宽，5000|im长，5 间距。(C)单根纳米线的放大图。金纳米线的宽度为20 nm。 (D)两次成 卯。连续转移得到的交叉叠层的纳米线阵列。(E)交叉叠层的纳米线阵列的 放大图。
图8.改变蒸镀薄膜角度制备的金属纳米线的表面形态图(A)和(C) 垂直蒸镀金到PDMS表面后得到的金属纳米线的45。扫描电子显微镜图和原 子力图(B)和(D)30。蒸镀金到PDMS表面后得到的金属纳米线的45。扫描 电子显微镜图和原子力图。
图9.金纳米结构的导电性质A)金纳米线阵列的电导率测量法示意 图。B)金纳米线阵列的电流-电压曲线C)金纳米线Tapping模式原子力 图。D)金纳米线的导电AFM图^
图10. Sn02纳米线的气体传感特性。
A)Sn02纳米线阵列的制备示意图。B)Sn02纳米线扫描电净图C)浓度 在lppb-10ppm的乙醇蒸汽在220。C下的SnO2纳米线气体传感动态响应。D) Sn02膜传感器和纳米尺度上的Sn02纳米线传感器对于100ppm的乙醇蒸汽的 相应对比。
图ll.生物分子识别的荧光图案。
图中两条线间距为2微米。图A研究的是非特异性吸附所得到的荧光 图案，光强很小。图B为制的生物分子微阵列。图C为特异性识别后得到
的荧光图案。图D为图C的放大图。
图12.金微结构产品对生物分子的拉曼信号的增强效应图。
A) (i)鼠igG的表面增强拉曼(ii)羊抗鼠igG的表面增强拉曼.B)经过 识别后的鼠igG和羊抗鼠igG的表面增强拉曼。
具体实施例方式
带有微凹凸结构的PDMS制备软刻蚀和工具模型在SU-8 (Micro-chem Corp.)内完成，然后用PDMS的预聚物实现模型的复制，从而得到带有微凹凸 结构的PDMS像章。
实施例1: 一种制备聚噻吩微结构的方法
如图1所示，利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面微结构制备聚噻吩微结 构的基本步骤如下
取表面带有微凹凸结构的PDMS,凸部顶端在同一平面上，在PDMS的凹 凸结构表面蒸镀一层金的薄膜(10-50nm)，然后把凸部顶端的金膜用纳米转移印 刷术转移掉。
在一个装有噻吩蒸汽的密闭容器中，把硅片覆在步骤1处理的PDMS有凹 凸结构的一面。PDMS凹凸结构凹部表面的金和硅片分别作为两个电极,用 Ke池ley2400静电计施加电压。鬼吩在硅片与PDMS的凹凸结构接触的表面聚 合延伸，这样就得到了聚噻吩的微结构。由于PDMS的凸部顶端与硅片紧密接 触，这样就使得聚合延伸仅在其间隙内进行。
图2演示了有着不同微结构的聚噻吩薄膜的扫描电子显微镜图。不同的聚 噻吩薄膜的微结构由PDMS所带有的不同微凹凸结构限定。从图2中可以看出 不仅能够在能够连通的微通道内制备微结构，同时能够在密闭的微通道内制备 这种导电聚合物的微结构(如图2C-2D所示)，这种在密闭的微通道内制备的 薄膜和在开放式的微通道内制备的不同之处在于，在密闭微通道内制备的薄膜 在达到一定的厚度之后就不在生长。而在开放式的微通道内得到的聚合物薄膜
生长图案如图3所示。
图3 A-C清楚地描述了聚蓬吩薄膜在不同时间的生长过程，从聚合开始到 聚合结東的微薄膜结构，由于单体蒸汽可以通过开放式的微通道的末端连续性 的进入微通道之中以实现微结构的聚合，聚合物在开放式的微通道内的生长速 度基本上和聚合时间成线性关系。聚噻吩薄膜表面形貌的原子力显微镜图显示 这种方法的得到聚合物沿着电场方向有着高的取向性(由阳极向阴极方向)。
与电化学蘸笔刻蚀法(electrochemical, dip-pen nanolithography)相似，方法
中，聚合物在硅片上的生长与湿度、外加电压以及反应时间有关，外加电压取 决于硅片表面二氧化硅薄膜的厚度。当硅片表面的二氧化硅层是自然形成的时 候(3-5nm)， PDMS凹凸结构的深度为5jim，在金和硅片之间加直流电10V时， 引导的场强为10kV/cm,这时候的电场就会击穿二氧化硅层在金和硅片之间形 成电化学电池。聚合物的沉积机理主要来源于电场引导。
本方法中，噻吩单体在阳极(硅片)积聚，然后再电场下被氧化成聚噻吩。 这种基于蒸汽的原位噻吩聚合相对于液相聚合得到的聚噻吩微结构(如喷墨印 刷或者蘸笔刻蚀)，有相对较高的取向性，可以用于生物分子的检测，特殊条件 下的电子元器件制备等领域。
实验步骤
实验部分所有试验材料和试验药品所以材料都被认为是标准的，都通过商 业途径购买。
在带有微凹凸结构的PDMS像章上蒸镀一层金的薄膜。使用仪器为磁控溅 射。(Techno Corp, Beijing).
制备聚噻吩微结构。
实施例2:同时制备金的微电极和聚噻吩的微结构
图4演示了 一步法原位制备带有金电极的聚噻吩气体传感器的方法 取表面带有微凹凸结构的PDMS，凸部顶端在同一平面上，在PDMS的凹 凸结构表面蒸镀一层金的薄膜(10-50nm)，在一个装有噻吩蒸汽的密闭容器中， 朝向PDMS微凹凸结构一面带有SH(CH2)3Si(OCH3)3单分子层的硅片覆在上述PDMS有凹凸结构的一面。PDMS凹凸结构表面的金和硅片分别作为两个电极, 用Ke池ley2400静电计施加电压。嚷吩在硅片与PDMS的凹凸结构接触的表面 聚合延伸，这样就得到了聚噻吩的微结构，同时PDMS的凸部顶端的金和硅片 上的SH(CH2)3Si(OCH3)3单分子层发生键合作用，把PDMS剥离后，聚噻吩微 结构保留在了硅片上，PDMS的凸部顶端的金结构同时在硅片上和聚合物互补 的部分成形。
由图5A可以看到聚合物和金膜相间的微米级条紋。AI为扫描电子显微镜 图片，AII为光学图案。
这种原位法制备的聚噻吩微传感器对有机挥发气体可以起到检测作用。图 5B可以看到这种微传感器对于甲苯、丙酮、氯仿、三乙胺和其它有机挥发气体 在超低检测极限(10—9)下的检测结果。图5C和5D示范了这种微传感器对于 乙醇蒸汽的超低检测极限和室温下的完全响应恢复。相对于溶液法制备的导电 聚合物制作的气体传感器的检测极限只有ppm(10,来说，这种原位法制备的聚 噻吩传感器在检测极限方面有了很大的提高，可以达到lppb (10-9)。这种检测 极限比目前商业化的金属氧化物的气体传感器(检测极限一般几百个ppb)要 低，而且相对于这种金属氧化物传感器检测需要的高温来说(大于200。C),这种 聚合物传感器在室温下实现的气体检测以及快速响应恢复有着更为光明的应用 前景。
由于和用其它方法合成的聚噻吩的结构完全一致，被方法制备的聚噻吩微 传感器的性能的提高应该归因于以下几个方面
1) 独特的制备步骤聚噻吩薄膜在硅片上的生长由带有金膜的PDMS像章 引导和分割，在经过纳米转移印刷步骤后，金膜和聚噻吩薄膜互相紧密结合的 留在了硅片上，这样当进行气体传感检测时，金电极和原位聚合得到的聚噻吩 薄膜之间的接触电阻就变得极小，这样当痕量检测有机挥发气体时，少数的有 机分子和聚噻吩接触的时候，聚合物的电阻响应就会直接反映到I-V (电流-电 压)曲线上。
2) 原位法制备的聚噻吩薄膜相对于其它的聚烷基噻吩或其它的噻吩衍生物有着更好的导电性，可以达到14S/cm。
3)在金电极之间的聚鬼吩薄膜的平行微阵列能够更好的促进对于气体检测 的响应。
同时由于以下的三个方面给这种技术提供了巨大的可扩展空间
1) 由于这种单体蒸汽不能引起100nm的PDMS像章溶胀可以在低于 1 OOnm宽的微通道内实现导电聚合物的沉积\
2) 纳米转移印刷技术可以得到低于100nm的金电极-,
3) 原位聚合步骤不仅能使聚噻吩等导电聚合物，还可以是其它传感材
这种方法得到的微图案可以应用于化学传感、光电子学和生物检测等其他 应用领域。
实验步骤
实验部分所有试验材料和试验药品所以材料都被认为是标准的，都通过商 业途径购买。
在带有微凹凸结构的PDMS像章上蒸镀一层金的薄膜。使用仪器为磁控溅 射。(Techno Corp, Beijing).
一步法制备聚噻吩微传感器。
有机挥发气体检测气体检测使用的为静态气体检测系统。包括 一套气 体检测装置和数据收集系统。干燥的空气被用来作为参比气体进行浓度分析。 气体响应定义为Rg/Ro。Rg和Ro分别代表在被检测气体中的电阻和干燥空气中的 电阻。
实施例3:纳米转移边缘印刷术精确定位金属纳米结构
图6演示了在硅片上制备金属纳米结构的纳米转移边缘印刷术(nTEP)。
这个过程包括了薄膜沉积、纳米转移印刷和边缘平版印刷术。
整个实验过程如下
1.带有微凹凸结构的PDMS像章上沉积一层10-50 nm的金膜(如图6B所示)，然后制备一块表面带有SH(CH2)3Si(OCH3)单分子层的硅片与PDMS凸 部顶端紧密接触(如图6C所示)，在分离之后，由于金和SH(CH2)3Si(OCH3)3 单分子层之间的强的键合力，凸部顶端表面的金膜就转移到了硅片上，而PDMS 在其凹部侧壁上的金膜仍然得到了完好的保存(如图21D所示)，并且这个侧 壁的宽度就是镀膜的厚度(10-50nm)。
2.如图6E所示带有金属侧壁的PDMS像章和另 一 块带有SH(CH2)3Si(OCH3) 单分子层的硅片接触，分离后，由于侧壁上的金和SH(CH2)3Si(OCH3)3单分子 层之间强的键合力，侧壁上的金属就会转移到硅片上去，在硅片上金的纳米线 阵列。如图6F所示，凸起部分为光滑的PDMS不与SH(CH2)3Si(OCH3)单分子 层反应，这样就可以实现金属纳米线阵列的转移。
图7给出了一系列nTEP方法制备的金纳米结构扫描电子显微镜图.纳米 结构的形状和间距由P DM S表面的微凹凸结构决定。
如图7A所示，模板所用的结构为2pm和3pm间隔的结构，结果得到 的纳米线阵列就分别为2pm和3|im间隔的(因为每一个凸起都有两个侧 壁)。得到的纳米线的宽度是由沉积的薄膜的厚度决定的。蒸镀的金为20nm， 最后得到的纳米线阵列宽度为20士2nm(如图7C所示)，用扫描电子显微 镜检测，纳米线的长度可以达到约5000 此外用两次成90。连续转移的 方法可以得到交叉叠层的纳米线阵列。如图7D和7E所示.当第一次转移 纳米线之后，我们用另一块新制备的带有锋利金属边缘的PDMS和经过一次 nTEP步骤地硅片接触，接触方向垂直于第一次纳米线的方向。
nTEP方法制备的纳米线阵列的性质一部分由金属薄膜撕裂的角度来进 行控制。如图8A和8C所示，由于不能控制撕裂的位置，用这种方法得到 的是不均匀的纳米线阵列，而且很难控制纳米线的纵横比(高度宽度)。 图8C清楚地给出了我们这种方法制备的纳米线的表面形貌图，与溶液合成 的纳米线相比它的表面极其粗糙。为了控制金属纳米线的纵横比并且改变纳 米线的表面品质，调整垂直蒸镀金属薄膜为30。蒸镀金到PDMS表面，通过 这种小角度的蒸镀，由图8B中的示意图可以看到，蒸镀的金属薄膜不能到
达微通道的底部，而是沉积在凸起的表面和一个侧壁的上部(另一个侧壁上 没有金属)，在侧壁上的金属薄膜的高度可以通过调节蒸镀的角度来进行调节。当把表面凸起部分的金属转移掉后，在侧壁上剩余的金属部分在nTEP之后就会完全转移到硅片上(因为金属没有和微通道底部相连的原因)。通过 这种方法制备的金属纳米线可以通过调控蒸镀的金属薄膜的厚度来调控制 备的纳米线的宽度，通过调控蒸镀金属薄膜的角度来调控所得到的纳米线的高度，从而实现对这种金属纳米线的纵横比例的调控。从图8B和8D和图 8A和8C可以看出，这种方法制备的金属纳米线具有更高的纵横比和平滑的 表面。
图9给出了由nTEP法制备的金纳米线阵列的导电性质。如图9A所示, 金纳米线阵列被连入了一个封闭的电路中来测量其导电性。图9B给出了 金属纳米线阵列的电流-电压响应曲线,这些金纳米线阵列的宏观导电行为基 本上和金膜的持平(l(T7Qm)，电流电压基本上成线性关系。图9C和9D给 出了金纳米线阵列的tapping模式和导电AFM图。这两张图上可以看出单 根的金纳米线具有良好的导电连续性。把PDMS上的微凹凸结构设计成电 路，我们就可以得到实际应用的电路。长的有序导电金纳米线在场效应晶体 管等方面还有着巨大的潜在应用。
应用这种技术可以调控制备的金属纳米结构的纵横比，然后可通过对一 维金纳米结构(纳米线、纳米条带、纳米薄片)的长度、宽度和厚度的调控 以建立自己的标准。
本发明提供了 一种简单、便宜的方法在硅基底上生产无支撑的金属纳米 结构。这种技术可以用来制备其他方法制备起来存在困难的纳米结构，而且 可以把纳米结构转移到软的基底上，从而为制备有机柔性电子元件提供了可 能。这种方法得到的纳米结构不尽可以是简单的线状，因为软刻蚀技术可以 生成很多复杂的三维结构，所以可以用这种方法得到和PDMS表面结构相对 应的结构，而且沉积到PDMS表面的材料可以扩展到大部分金属和一些半导 体，我们可以给这种技术找到更广阔的应用空间。这种方法印刷简单、同时可以通过对PDMS像章的操作，从而达到精确定位的目的，相对于传统制备 技术这就给我们提供了巨大的优势，从而可以很容易的在化学或生物传感、 光学信号处理和纳米电子器件等领域找到应用。
实施例4:纳米转移边缘印刷术制备Sn02纳米传感器 图10ASnO2纳米线阵列的制备示意图所示
带有微凹凸结构的PDMS像章上用磁控蒸镀的方法先蒸镀了 5 nm的金 的薄层之后，在PDMS像章上之后蒸镀50nm氧化锡(Beijing Technol Corp., China)。之后与另一块用等离子体处理过的PDMS接触，分离之后，凸部顶 端氧化锡薄膜和金的薄层一起被转移掉。然后带有锋利边缘的PDMS像章和 另 一块带有SH(CH2)3Si(OCH3^分子层的硅片接触然后分离，得到想要得到 的Sn02纳米线阵列。
同时5nm金的薄层和50nm氧化锡均 一的蒸镀在硅片上用来制备Sn02薄膜 气体传感器。
乙醇气体检测气体检测使用的为静态气体检测系统。包括 一套气体检 测装置和数据收集系统。干燥的空气被用来作为参比气体进行浓度分析。气体 响应定义为Rair/Rgas。 Rair和Rgas分别代表在被检测气体中的电阻和干燥空 气中的电阻。检测温度为220-300°C。
Sn02是一种带有宽的能带间隙的N型半导体，而且Sn02的气体传感 特性可以通过形态学和微结构形貌的改变(形状，表面/体积比和粒子大小 等)得到改变。这里给出了 nTEP方法的另一个应用通过nTEP方法制备 Sn02纳米线阵列并且研究它的突出的气体传感特性。
由扫描电子显微镜图可以看到通过nTEP方法制备的Sn02纳米线已经 很好的在硅片上成型。图10C和10D给出了 Sn02纳米线阵列对于乙醇蒸 汽的传感行为。由图10D可知，Sn02纳米线传感器和Sn02膜传感器相 比，灵敏度有了大于5倍的提高有，由图IOC可以看出，这种方法制得的 Sn02纳米线传感器比现有的商业化的Sn02传感器的检测极限(几百ppb) 有了很大的提高，可以达到lppb(10—9)。
实施例5:在金属微结构上实现蛋白质、DNA等生物分子的固定
在实施例3中的得到的金微结构上通过HS(CH2)K)COOH可以实现蛋白质、 DNA等生物分子的固定。生物分子中的氨基酸上的-NH2基团可以和 HS(CH2)!()COOH中的-COOH结合成-NH-CO-键。HS(CH2)10COOHt的一SH基团 和金相连形成-S-Au-键。这样生物分子就可以和金属微结构绑定在了 一起形成 了生物分子的微阵列，以用于检测。 生物分子的微阵列的检测
新的方法实现了生物分子的微阵列的构筑，这种方法形成的生物分子的微 阵列可以在微器件上制备实现高通量检测。
在制备好的生物分子的微阵列上与另一块有图案的基底(基底上带有与 微阵列上所带分子有特异性反应的生物分子)相接触，可以实现这种生物分 子的特异性识别功能(图11)。
实验首先在制备好的金属的微阵列上通过HS(CH2)1()COOH固定 一 层没 有经过荧光标记的生物分子上去，然后通过另一块有图案的基底(基底上带 有与微阵列上所带分子有特异性反应的生物分子)相接触，这样就可以实现 生物分子的识别。
在实现了生物分子的识别功能之后，这种基于金属的纳米结构同时还对生 物分子的拉曼信号的增强效应的研究。为了研究生物分子的结构，人们一般釆 用拉曼信号来解析。但是由于对于能量等的限制，普通拉曼信号不能够完全表 征出来生物分子的特征峰。用Renishaw Invia RAMAN MICROSCOPE的 633nm的波长来研究我们的增强效应。为了保持蛋白活性我们釆用lmW能量。 90s收图时间。最后得到的拉曼信号的增强可以达到107倍，而且可以表征大部 分生物分子的特征峰(图12)。
权利要求
1.一种材料微结构的制备方法，包括有以下步骤在有微凹凸结构的模板的凹凸面上覆一平板，所述模板的凹凸结构的凸部顶端在同一平面上，凹部侧面有所述材料的薄层。
2. 根据权利要求l所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述模板 为聚合物、玻璃、陶瓷、半导体材料、金属或其复合材料；平板为聚合物、玻 璃、陶瓷、半导体材料、金属或其复合材料。
3. 根据权利要求l所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述模板 在凹部底端也有所述材料薄层。
4. 根据权利要求l所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述模板 在凸部顶端也有所述材料薄层。
5. 根据权利要求l所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述制备 方法还包括如下步骤在所述模板和平板上加电压条件下，放置于在电化学或电场引导下可以发生聚合的小分子存在的环境中。
6. 根据权利要求5所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述平板带有能与模板上的薄层材料发生键合反应的有机单分子层。
7. 根据权利要求l所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述平板 带有能与模板上的薄层材料发生键合反应的有机单分子层。
8. 根据权利要求l所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述材料 薄层的材料为单一材料或复合材料。
9. 根据权利要求l所述的材料微结构的制备方法，其特征在于，所述平板 在与模板的相对面带有材料微结构。
10. 权利要求1 - 9任意一项所述材料微结构的制备方法在微电子元器件、 传感器和生物检测中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种材料微结构的制备方法及其应用。本发明提供一种材料微结构的制备方法，包括有以下步骤在有微凹凸结构的模板的凹凸面上覆一平板，所述模板的凹凸结构的凸部顶部在同一平面上，凹部侧面有所述材料的薄层。本发明提供的方法具有环保，简单，成本低廉，低能耗，实验条件要求简单，可批量生产，生产周期较短等优点，可应用于微电子元器件，传感器，生物检测等广泛领域。
文档编号B82B3/00GK101200284SQ20071017556
公开日2008年6月18日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者曹廷炳, 薛面起 申请人:中国人民大学