[发明专利]一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法

权利要求书

1.一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）通过自组装的方法制备有序的单层聚苯乙烯微球阵列；

（2）利用等离子体刻蚀技术对步骤（1）制得的聚苯乙烯微球阵列进行刻蚀，使聚苯乙烯微球直径缩小；

（3）利用离子束轰击技术对步骤（2）刻蚀完成的聚苯乙烯微球阵列进行轰击，使聚苯乙烯微球表面变得粗糙；

（4）利用磁控溅射技术在步骤（3）轰击完成的聚苯乙烯微球阵列表面溅射纳米阵列结构材料，即获得表面粗糙的纳米阵列结构。

2.如权利要求1所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（1）的具体步骤如下：

（1.1）将聚苯乙烯微球与乙醇溶液按1:1~4的体积比混合；

（1.2）取步骤（1.1）获得的混合液滴到亲水性硅片上，将硅片缓慢浸入去离子水中；

（1.3）待水面上的聚苯乙烯微球形成有序排列的单层膜后，滴加1.5~4%的十二烷基硫酸钠溶液，使聚苯乙烯微球紧密排列；

（1.4）用亲水性硅片将单层膜缓慢捞起，吸水干燥，即获得有序的单层聚苯乙烯微球阵列。

3.如权利要求2所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球为改性聚苯乙烯微球，制备方法如下：将苯乙烯、丙烯酸、过硫酸钾溶液和去离子水混合，在加热和搅拌条件下反应，即获得改性聚苯乙烯微球乳液；步骤（1.2）中，将硅片缓慢浸入去离子水中后，滴加盐酸，使去离子水呈酸性。

4.如权利要求1所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述聚苯乙烯微球的直径为400~600nm。

5.如权利要求4所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，刻蚀后的聚苯乙烯微球的直径为300~400nm，相邻聚苯乙烯微球之间的间隙为100~200nm。

6.如权利要求5所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，刻蚀功率为10~40W，刻蚀时间为1~2min。

7.如权利要求1所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，离子束轰击时的真空度为2~5Pa，放电电压为60~70V，灯丝电流为4~5A，加速电压为200~300V，轰击时间为10~20min。

8.如权利要求1所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，溅射功率为50~70W，溅射时间为5~10s。

9.如权利要求1所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，磁控溅射的溅射方向为垂直溅射；或步骤（4）中，磁控溅射的溅射方向为倾斜溅射，基底的水平偏角定位在65°~75°位置。

10.如权利要求1所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述纳米阵列结构材料为Au、Ag、TiO₂中的至少一种。