专利摘要

本发明涉及微纳器件制备技术，特指一种基于溶剂蒸发的微米级凹坑的批量制备方法，具体制备方法是：首先取一滴包含甲苯、丙酮、水以及聚苯乙烯的悬浊液滴到基底上；由于丙酮、甲苯和水具有不同的蒸发速率，丙酮会率先蒸发完毕，丙酮蒸发后，所述悬浊液中的水会以微米级水滴的形式在所述基底表面生成，同时所述悬浊液中的聚苯乙烯会溶解到甲苯中，形成甲苯‑聚苯乙烯混合溶液；此时甲苯会先于水蒸发完毕，甲苯蒸发过程中，聚苯乙烯会析出在所述基底表面生成聚苯乙烯薄膜，而所述微米级水滴则会作为模板辅助生成微米级凹坑；待所述微米级水滴蒸发完毕之后，将会在所述聚苯乙烯薄膜表面得到众多所述微米级凹坑。本发明制备凹坑过程非常简单，并且能够对凹坑的尺寸和深度进行一定程度的调控。

权利要求

1.一种基于溶剂蒸发的微米级凹坑的批量制备方法，其特征在于，首先取一滴包含甲苯、丙酮、水以及聚苯乙烯的悬浊液(2)滴到基底(1)上；由于丙酮、甲苯和水具有不同的蒸发速率，丙酮会率先蒸发完毕，丙酮蒸发后，所述悬浊液(2)中的水会以微米级水滴(3)的形式在所述基底(1)表面生成，同时所述悬浊液(2)中的聚苯乙烯会溶解到甲苯中，形成甲苯-聚苯乙烯混合溶液(4)；此时甲苯会先于水蒸发完毕，甲苯蒸发过程中，聚苯乙烯会析出在所述基底(1)表面生成聚苯乙烯薄膜(5)，而所述微米级水滴(3)则会作为模板辅助生成微米级凹坑(6)；待所述微米级水滴(3)蒸发完毕之后，将会在所述聚苯乙烯薄膜(5)表面得到众多所述微米级凹坑(6)。

说明书

技术领域

本发明涉及微纳米器件制备领域，特指一种基于溶剂蒸发的微米级凹坑的批量制备方法和工艺过程。

背景技术

微米级凹坑是一种尺寸在几微米到几百微米的凹坑，它在细胞生长、化学微反应器、光子晶体成核以及纳米气泡液滴成核方面都有着广阔的应用前景。

目前已有多种方法用于制备微米级凹坑，如软光刻法、溶剂液滴腐蚀法以及模板法。其中软光刻法是利用微纳米透镜进行聚光，对光刻专用基底进行刻蚀。溶剂液滴腐蚀法是将特定溶剂液滴蘸到针尖，然后针尖靠近或接触聚合物薄膜表面，由于液滴的腐蚀，表面会形成一个凹坑。为得到更小尺寸的凹坑，利用溶剂置换生成纳米级液滴，纳米级的液滴腐蚀薄膜表面可得到纳米尺寸的凹坑。在模板法中，胶体颗粒、聚苯乙烯微球以及球形水滴都可以作为制备凹坑的模板。将胶体颗粒或聚苯乙烯微球置于溶解有聚合物的溶剂表面，待溶剂蒸发完毕之后，聚合物薄膜成型，胶体颗粒或聚苯乙烯微球的位置便会留下凹坑。球形水滴的方式则是通过在溶解有聚合物的溶剂表面通入水蒸汽，水蒸汽会在溶剂表面生成球形液滴，溶剂和液滴都蒸发完毕之后，能够得到表面有很多凹坑的聚合物薄膜。

综上所述，软光刻法和溶剂液滴腐蚀法都需要专用设备才能完成凹坑的制备，模板法制备凹坑简单，但其专业性强，操作复杂，制备条件相对严格，需要专业人员才能完成凹坑制备。基于溶剂蒸发制备微米级凹坑，只需将配制好的悬浊液滴在基底表面，无需额外的操作，便可自行生成微米级的凹坑。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有微米级凹坑制备技术存在的不足，提出基于溶剂蒸发的微米级凹坑制备方法和工艺过程，实现操作简单、成本低廉、高效的微纳米级凹坑制备。

为实现上述目的，本发明包括：提供一种基于溶剂蒸发的微米级凹坑制备方法，首先取一滴包含甲苯、丙酮、水以及聚苯乙烯的悬浊液(2)滴到基底(1)上；由于丙酮、甲苯和水具有不同的蒸发速率，丙酮会率先蒸发完毕，丙酮蒸发后，所述悬浊液(2)中的水会以微米级水滴(3)的形式在所述基底(1)表面生成，同时所述悬浊液(2)中的聚苯乙烯会溶解到甲苯中，形成甲苯-聚苯乙烯混合溶液(4)；此时甲苯会先于水蒸发完毕，甲苯蒸发过程中，聚苯乙烯会析出在所述基底(1)表面生成聚苯乙烯薄膜(5)，而所述微米级水滴(3)则会作为模板辅助生成微米级凹坑(6)；待所述微米级水滴(3)蒸发完毕之后，将会在所述聚苯乙烯薄膜(5)表面得到众多所述微米级凹坑(6)。

附图说明

图1为本发明凹坑制备过程示意图；

图2为本发明制备的微米级凹坑样本；

具体实施方式

为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发明作进一步详细描述。

本发明基于溶剂蒸发生成微米级凹坑，实现了简单、快速、低成本制备微米级凹坑，整个制备过程如图1所示，制备过程包括以下步骤：

步骤1：配制甲苯-聚苯乙烯混合溶液和丙酮-水混合溶液，按照特定比例将两种溶液混合成新的混合液，丙酮的加入会降低聚苯乙烯在甲苯中的溶解度，此时部分聚苯乙烯会析出形成聚苯乙烯颗粒，故所述新的混合液会以悬浊液(2)的形式存在；

步骤2：如图1(a)所示，取一滴所述悬浊液滴(2)在基底(1)上，所述基底(1)可为亲水的玻璃或硅片；此时所述悬浊液(2)会在所述基底(1)表面铺展(图1(b))；

步骤3：等待所述基底表面的所述悬浊液(2)蒸发完毕，可在生成的聚苯乙烯薄膜(5)表面得到众多微米级凹坑(6)。如图1(c)，在整个蒸发过程中，丙酮会率先蒸发完毕，所述聚苯乙烯颗粒会重新溶入甲苯中,此时溶液环境会变成甲苯-聚苯乙烯混合溶液(4)，而水与甲苯不相溶，会在所述基底(1)表面成核，形成微米级水滴(3)。如图1(d)，然后甲苯会先于水蒸发完毕，此时会在所述基底(1)表面生成聚苯乙烯薄膜(5)。最后，如图1(e)，当所述微米级水滴(3)蒸发完毕之后，在所述微米级水滴(3)的位置会形成所述微米级凹坑(6)。

在制备所述悬浊液(2)的过程中，通过改变水的比例和聚苯乙烯的比例可以对最终生成的所述微米级凹坑(6)的尺寸以及深度进行一定控制。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非用于限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出各种修饰和变动，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应视权利要求书范围限定。

一种基于溶剂蒸发的微米级凹坑生成方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。