[发明专利]金属折点纳米线阵列的制备方法及其金属折点纳米线阵列

摘要

本发明公开了金属折点纳米线阵列的制备方法及其金属折点纳米线阵列，利用不同成分和比例的刻蚀液在半导体材料的基底中的刻蚀方向不同的特性，制造出具有不同弯折点的纳米孔阵列，再以沉积在纳米孔底部的贵金属催化粒子为种子层，通过离心电镀的方式在纳米孔中填充不同材质的金属材料；最后采用湿法腐蚀法去除基底，从而制备出有序排列且具有所需弯折点的金属折点纳米线阵列。采用离心电镀的方式，避免弯折处产生缺口，提高电镀成型率。

主权项

1.一种金属折点纳米线阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在半导体材料制成的基底的上表面旋涂一层光刻胶，烘干，加盖与所需纳米线的尺寸和分布密度均相同的掩膜板，并放在光刻机中进行曝光，曝光的光刻胶经过显影去除；然后，通过等离子刻蚀去除残留的已曝光的光刻胶，未曝光的光刻胶上具有阵列纳米孔结构；步骤二，在经过步骤一处理的所述基底的上表面依次蒸镀一层钛膜和一层金膜，由于未曝光的光刻胶起到了掩模的作用，所述基底的上表面形成有序排列的贵金属点阵；步骤三，根据金属折点纳米线阵列的所需弯折角度个数M，配制M种不同成分和比例的刻蚀液，并且根据各个所需弯折段的所需弯折角度选择各个所需弯折段的刻蚀液，通过各个所需弯折段的段长计算各个所需弯折段的刻蚀时间，刻蚀液更换次数等于所需弯折点个数，将经过步骤二处理的所述基底放入刻蚀液中进行刻蚀，在所述基底得到具有所需弯折点的纳米孔阵列；步骤四，将经过步骤三处理的所述基底放入盛有电镀液的电镀系统中，所述电镀系统固定于离心工作台上，以沉积在所述纳米孔阵列底部的贵金属催化粒子为种子层，在离心工作台的离心力作用下电镀层从所述纳米孔阵列的底部沿弯折的孔道电镀目标金属，形成目标金属柱阵列；所述离心工作台的旋转速度R＝A*sinθ，θ为所电镀的弯折段的轴向方向和基底的法向方向之间的夹角，所述弯折段的轴向方向为沿弯折段轴线指向基底上表面的方向，所述基底的法向方向为所述基底的上表面沿X轴正方向，旋转基数A为1000～10000r/min；当90°≤θ≤180°时，所述基底的位置保持不变；当0°≤θ＜90°时，所述基底绕其上表面的中心对称线旋转180°；步骤五，电镀完成后，通过湿法腐蚀方法使基底和所述目标金属柱阵列分离，从而得到有序排列且具有所需弯折线的金属折点纳米线阵列。