微米/纳米相结合的三维金属铝图案

利用光刻，反应离子刻蚀以及电化学阳极氧化技术在铝基底上构建出了微米纳米相结合的三维金属铝图案。首先在铝片的表面形成一层具有图案的二氧化硅阻碍层，阳极氧化过程中，在二氧化硅阻碍层之下会形成侧向生长的倾斜孔道和残留的金属铝微结构。形成机制可阐述为：由于表面二氧化硅阻碍层的存在造成局域电场方向的偏折，影响到反应过程中离子的输运，从而导致侧向倾斜孔的形成，而在远离阻碍层的区域孔道则会正常垂直表面向下生长。这种垂直与侧向阳极腐蚀的同时进行导致在二氧化硅阻碍层之下形成了金属铝微结构。     

利用呼吸图案法制备聚(苯乙烯-b-丙烯腈)有序多孔薄膜

以自制的聚(苯乙烯-b-丙烯腈)(PS-b-PAN)嵌段共聚物为成膜材料, 采用呼吸图案法制备了有序多孔薄膜, 采用扫描电子显微镜(SEM)对薄膜形貌进行了分析, 研究了聚合物浓度、溶剂种类及共聚物结构对薄膜结构的影响. 结果表明, 薄膜表层为多孔结构, 且孔为圆形、以六方阵列形式排列; 薄膜表层下面是蜂窝状结构.以三氯甲烷(CHCl₃)为溶剂时, 在较高浓度下制备的薄膜表层孔间距较大, 蜂窝结构尺寸较小, 且形成了多层结构. 与CHCl₃为溶剂时相比, 挥发速度较快的二硫化碳(CS₂)作溶剂时制备的多孔薄膜有序性较好, 薄膜表层孔径和孔间距均较大, 蜂窝结构尺寸较小. 以没有PAN链段的聚苯乙烯大分子引发剂(PS-Cl)为成膜材料时, 制备的薄膜表层没有形成多孔结构, 而是形成了窝状结构. 同时, 通过对薄膜表层晕的研究证明了多孔薄膜表层缺陷是由水滴处于液膜下较深的位置造成的.     

蛋白质图案构筑及其应用研究进展

蛋白质作为生物体内一类重要的大分子已被广泛地应用于构筑图案化结构, 所得到的蛋白质图案在医疗诊断、组织工程、生物传感和药物筛选等领域均表现出了巨大的应用价值. 目前, 蛋白质图案的构筑方法主要有两种： （1） 在利用微加工技术制备的微结构上进行蛋白质的后续接枝实现蛋白质图案的构筑; （2） 直接用蛋白质分子构筑图案化结构. 本文对当前常用的蛋白质图案构筑技术进行了综述, 并对蛋白质图案的实际应用进行了总结, 最后对蛋白质图案构筑技术的发展方向以及蛋白质图案的应用前景进行了展望.     

Characterization of Thick GaN Films Directly Grown on Wet-Etching Patterned Sapphire by HVPE

Thick GaN films of high quality are directly grown on wet-etching patterned sapphire in a vertical hydride vapour phase epitaxy reactor. The optical and structural properties of GaN films are studied using scanning electronic microscopy and cathodoluminescence. Test results show that initial growth of hydride vapour phase epitaxy GaN occurs not only on the mesas but also on the two asymmetric sidewalls of the V-shaped grooves without selectivity. After the two-step coalescence near the interface, the GaN films near the surface keep on growing along the direction perpendicular to the long sidewall. Based on Raman results, GaN of the coalescence region in the grooves has the maximum residual stress and poor crystalline quality over the whole GaN film, and the coalescence process can release the stress. Therefore, stress-free thick GaN films are prepared with smooth and crack-free surfaces by this particular growth mode on wet-etching patterned sapphire substrates.     

扫描探针显微镜在纳米加工中的应用

扫描探针显微镜不仅能对材料表面形貌进行原子级观测，还能够对单个的分子、原子及纳米粒子进行操纵。本文综述了扫描探针显微镜在纳米加工中对自组装单层膜的扫描探针刻蚀以及“蘸写笔”两方面的应用情况。     

水热法制备蒲公英状微晶和纳米带状β-SrV2O6及微结构表征

"利用Sr(NO3)2和V2O5作为反应前驱物, 已二酸作为矿化剂,在水热法反应条件下成功制备了微米尺寸蒲公英状及纳米尺寸的纳米带状β-SrV2O6晶微体. 通过粉末X衍射和电子显微镜的研究分析,结果表明所得的反应生成物属于正交晶系,其晶格常数为a=9.694 ?,b=3.687 ?,c=12.570 ? (空间群Pnma). 电子显微结果表明蒲公英状的微晶是揭示许多棒状微晶呈球型放射状构成的图案,而纳米带状的β-SrV2O6则呈现显示良好的挠性. 两者的微晶体生长方向沿h010i晶轴方向. 详细探讨了水     

计算全息图案位置误差致波前误差的标定方法

通过对计算全息图检测非球面的误差进行分析,提出了一种用于计算全息图检测非球面过程中图案位置误差引入的波前误差的标定方法。该方法先设计检测过程中所需要的辅助波前和检测波前在计算全息基板上所对应的相位分布,再通过光场叠加的方式得到复合相位。辅助波前用于计算实际位置与设计位置的偏差,进而计算出位置畸变引起的检测误差,并将其从系统中消除。检测波前用于得到与非球面匹配的波前,进而对非球面面形进行检测,并提出了图案位置误差引入的非球面波前差的计算方法。为评估该方法的可行性,将复合相位所对应的计算全息图导入衍射计算软件中进行仿真,同时得到了平面、球面和非球面各个级次的衍射光斑,证明了该方法的正确性。     

铁电液晶在电场作用下螺旋结构变化的观察

本文从实验和理论上对电场展开铁电液晶螺旋结构的过程进行了全面的观察和研究。实验发现在不同频率下电场展开螺旋结构的过程有着很大的差异。我们在0－120kHz范围内测量了展开过程听弯曲阈值、畸变阈值和临界场;同时根据电场展开时织构的变化将频率范围分成七个频区分别进行了讨论,其中特别研究了所出现的菱形网格图案和λ图案,并以近晶层弯折和扭曲的模型解释了这些图案的形成。     

肠道与内窥镜的生物摩擦特性研究进展

肠道是人体主要的消化吸收器官,由于其结构狭窄曲折表面结构复杂,内窥镜诊断时会产生组织损伤、胶囊滞留等并发症. 由此激发起肠道与内窥镜的摩擦特性研究,该研究对解决这些并发症以及开发无损诊断内窥镜具有举足轻重的作用. 本文概括介绍了内窥镜的种类,综述了胶囊式内窥镜与肠道、微机器人与肠道的摩擦问题,内容主要集中在两个方面:(1) 胶囊式内窥镜减摩研究,包括摩擦特性研究方法、胶囊结构与摩擦阻力的关系、摩擦机理研究、摩擦阻力预测模型建立以及内窥镜结构优化;(2) 肠内微机器人实现自主行走的增摩研究,包括增大摩擦力的方法以及机理研究. 最后,提出了该领域值得进一步解决的科学问题.