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双内凹结构表面可实现对低表面张力液体的稳固超排斥

招财猫开奖网站 www.betterbodygear.com 来源:哈工大郑州研究院 哈尔滨工业大学 浏览 216 次 发布时间:2024-02-28

由于较低的招财猫开奖网站,油滴很容易在固体表面铺展润湿,从而降低整个体系的界面自由能,因此,实现低表面扎张力的超排斥相对来说比较困难。为了实现低表面张力油的超排斥,目前有相关研究人员提出了双内凹结构,通过双内凹结构能够有效锁定固-液-气三相接触线,阻止液体沿着表面微结构向下滑移,从而将液体支撑在微结构空气层上面而实现对不同液体的有效排斥。


但是,现有技术中制备得到的双内凹结构尺寸均在几十微米以上,虽然能够实现低表面张力液体的超排斥,但这种排斥性极不稳定,如空气流动或者液滴自身运动都会导致液体塌陷并湿润固体表面。

一种制备更小尺寸双内凹结构的方法,提高对低表面张力液体的超排斥能力,提升稳定性。


为解决上述问题,本发明提供一种微米双内凹结构表面的制造方法,包括以下步骤:


步骤S1、在半导体材料的表面设置光刻胶层;其中,所述半导体材料包括上下设置的硅层和二氧化硅层,所述光刻胶层设置在所述二氧化硅层远离所述硅层一侧的表面上;


步骤S2、对所述光刻胶层进行第一刻蚀,使预设微图案转移至光刻胶层上,得到光刻胶掩模板;其中,所述预设微图案为圆孔阵列结构,所述圆孔阵列结构中相邻圆孔的间距相同;


步骤S3、根据所述光刻胶掩模板,对所述二氧化硅层进行第二刻蚀,在所述二氧化硅层上与所述预设微图案对应位置形成第一圆柱孔阵列,所述第一圆柱孔阵列中包括多个周期性阵列的第一圆柱孔,得到第一刻蚀半导体材料;


步骤S4、在所述二氧化硅层中所述预设微图案的对应区域,沿所述第一圆柱孔的轴向对所述硅层进行第三刻蚀,在所述硅层中形成与所述第一圆柱孔对应的第二圆柱孔,然后去除所述光刻胶掩膜板,得到第二刻蚀半导体材料;


步骤S5、在所述第二刻蚀半导体材料中具有所述二氧化硅层的一侧沉积二氧化硅,形成沉积二氧化硅层,然后通过刻蚀去除位于所述第二圆柱孔底部的所述沉积二氧化硅层,得到第三刻蚀半导体材料;


步骤S6、采用深反应离子刻蚀机的Bosch工艺,对所述第二圆柱孔中的所述硅层进行各向异性刻蚀,得到第四刻蚀半导体材料;

步骤S7、继续对所述第二圆柱孔中所述硅层进行各向同性刻蚀,在所述半导体材料上形成了微米双内凹结构表面。


综上所述,本发明实施例能够在材料表面通过微加工的方式制备了特征尺寸在10微米以下的双内凹结构表面,所制备表面具有较大的突破压和界面稳固因子,可实现对低表面张力液体的稳固超排斥。