級聯縮微微納米制造技術研究.pdf

1、本文綜述了光蝕刻、軟蝕刻、納米蝕刻、掃描探針蝕刻、激光技術等作為微納米制造技術和高通量裝置制造技術使用的原理、應用領域及其局限，其次介紹了級聯縮微技術所涉及的重要載體材料橡膠等彈性軟材料及橡膠工業(yè)的發(fā)現、發(fā)展歷史，橡膠種類及其主要應用，依據級聯縮微技術的要求對軟材料的新用途和開發(fā)高性能的新型橡膠材料作了展望。級聯縮微技術不僅從技術上對現有的高通量裝置和微納米結構的各類制造技術提出挑戰(zhàn)，同時也為傳統的橡膠材料提出新的用途和挑戰(zhàn)。在級聯縮微

2、技術卉發(fā)過程中，發(fā)現現有的彈性材料不是理想的轉印介質，從納米水平上研究了彈性材料在不同拉伸倍率下的原子力顯微學。研究結果揭示了高倍率拉伸狀態(tài)下膜表面的結構特征，為將來新型橡膠材料的發(fā)展和膜表面改性提供理論依據。 介紹級聯縮微微納米制造技術思想的起源、原理、特征、操作手續(xù)以及在微納米制造、多元材料的同步操作和抗體、DNA微陣列等生物芯片制造等領域的應用。通過改進生物分子及其它水溶性材料溶液的物理性能，成功實現了實物材料在彈性膜表面

3、間的多次轉印和多次接連縮小，使原始直徑尺寸為0.6毫米的點陣點經過幾次接續(xù)縮小后，直徑達到約5微米，點中心距達到約10微米，縮小的總倍率是彈性膜材料的拉伸倍率的指數冪。中心距和細節(jié)尺寸以指數形式減小，密度以指數冪形式增加。利用彈性膜的一維拉伸，原始線寬為2.2毫米的多彩平行線經過幾次縮小后，線寬達到10微米左右。級聯縮微技術生成的寡核苷陣列和抗原抗體陣列的雜交實驗表明：生物分子經過幾次轉印轉移后，仍然能夠進行專一反應，在轉移過程中，實物

4、分子數量的減少不影響結果檢出，并不要求較常規(guī)更高的原始濃度和上樣量。級聯縮微技術作為生物芯片的制造平臺，既可以進行高密度芯片制造又無樣品種類限制，因此是一潛在的生物芯片制造的通用技術。 澆鑄硅橡膠于去保護層的新光盤表面制備微米級周期的模板，結合軟蝕刻技術，將有機小分了或牛血清白蛋白轉移到一維拉伸的橡膠表面，分別產生亞微米和亞100納米周期的微納米平行線結構，在橡膠或檢測方法帶來的問題解決后，級聯縮微技術將成為潛在的微納米結構制造