[发明专利]基于原子层沉积的结构色的制备方法及具有结构色的产品

权利要求书

1.一种基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，采用原子层沉积设备，包括以下步骤：

提供样品、沉积材料以及沉积气体；所述样品为三维结构，具有三维复杂表面；所述沉积材料包括水和先驱物，所述先驱物包括钛酸四异丙酯；所述沉积气体包括第一惰气和第二惰气；

将样品放入至所述原子层沉积设备的腔体内进行预热；

将预热后的样品在反应温度为120-180℃、气体流速为40-60cm³/min的条件下进行原子层沉积，以在所述样品上沉积TiO₂薄膜，得到沉积有结构色的样品。

2.如权利要求1所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，在所述原子层沉积过程中，进行沉积循环：依次包括水脉冲、水暴露、第一惰气驱逐、先驱物脉冲、先驱物暴露、以及第二惰气驱逐。

3.如权利要求2所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，在所述沉积循环过程中，各阶段的持续时间为：0.05s、8s、20s、0.2s、8s、20s。

4.如权利要求1所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，在所述原子层沉积过程中，设定反应温度为150℃，先驱物的温度为80℃，设定气体流速为50cm³/min。

5.如权利要求1至4中任一项所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，所述预热过程包括以下步骤：

将所述样品放入至所述原子层沉积设备中，使所述腔体保持密闭，抽真空并在20-40min内升高所述腔体内的温度至150℃。

6.如权利要求5所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，所述第一惰气和第二惰气独立地选自氮气、氦气、氖气、氩气中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，所述样品通过3D打印制备得到，所述基于原子层沉积的结构色的制备方法还包括预处理：

将3D打印的样品放入至异丙醇溶液中震荡20-40min洗去3D打印未固化的溶液，再放入至50-70℃的烘箱中进行完全固化。

8.如权利要求1所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，控制所述沉积循环的次数，以得到不同结构色的产品，所述沉积循环的次数在2500～7500之间。

9.如权利要求7所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法，其特征在于，所述TiO₂薄膜的厚度为170～800nm。

10.一种具有结构色的产品，其特征在于，所述结构色根据如权利要求1至9中任一项所述的基于原子层沉积的结构色的制备方法所制得。