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一种高效率低成本制作微透镜阵列的方法

作者: 范细秋 张鸿海 甘志银 刘胜 来源:机械科学与技术 日期: 2023-07-08 人气:34
一种高效率低成本制作微透镜阵列的方法
通常采用的多次掩模光刻和离子束刻蚀制作微透镜阵列的方法不但制作效率低,而且易产生较大的制作误差。提出了一种在硅基底聚合物薄膜上热压制作微透镜阵列的工艺方法,并利用自制的热压印设备进行了热压制作衍射微透镜阵列的试验,讨论了影响压印精度的温度和压力等工艺参数,对压印的衍射微透镜阵列进行了轮廓测试和部分光学性能测试。测试结果表明,压印制作微透镜阵列的复形误差小于10%,衍射效率高于90%,为高效率低成本制作微透镜阵列提供了一种新的方法。

SPM三维纳米级微定位的研究

作者: 范细秋 张鸿海 来源:机械工程师 日期: 2023-02-26 人气:1
SPM三维纳米级微定位的研究
介绍了一种三维纳米级微定位系统。该系统可用于各种扫描探针显微镜(SPM)探针和样品的微定位,探针可在样品表面10mm×10mm区域内定位,重复定位精度小于100nm,在高度方向,探针可 顺利地进入样品表面10nm区域内。

具有“荷叶效应”的硅基仿生表面的制备及其微摩擦性能

作者: 范细秋 赵晓栋 张鸿海 来源:纳米技术与精密工程 日期: 2022-12-07 人气:5
具有“荷叶效应”的硅基仿生表面的制备及其微摩擦性能
用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观测了荷叶表面的双微观结构,即特征尺度在10μm左右的微米乳突和直径为50~100 nm的纳米蜡质晶体.提出了制备具有'荷叶效应'的硅基仿生表面的两种方法,一是将表面制有特征尺度为100 nm左右纳米结构的硅片进行硅烷化疏水处理,仅制作了纳米结构,部分模拟了'荷叶效应;'另一种方法是将表面制有特征尺度为10μm左右微米结构的硅片进行烷基烯酮二聚体(AKD)化处理,该方法获得了具有双微观结构的仿生表面,比较完整地模拟了'荷叶效应.'微摩擦性能测试结果表明光滑硅片微观摩擦系数为0.08~0.10,而具有120 nm~25μm微结构的硅片微观摩擦系数为0.04~0.07;具有特征尺度为200 nm线条阵列的粗糙区平均黏附力与光滑区平均黏附力之比为0.59.硅基仿生表面有利于降低摩擦系数和减小黏附,'荷叶效应'对于微机电系统(micro electro m...

一种微透镜阵列制作方法

作者: 张鸿海 范细秋 胡晓峰 刘胜 来源:华中科技大学学报(自然科学版) 日期: 2022-12-05 人气:6
一种微透镜阵列制作方法
提出一种采用热压印技术制作微透镜阵列的方法.将聚合物加热到其玻璃转化温度以上,利用预先制备好的模板在适当的压力下压向聚合物样品,保持压力直到聚合物温度降到玻璃转化温度以下,将模板移去后,模板上图形便转移到样品表面.根据热压印工艺要求,研制了一台热压印设备,并利用这台设备制作了单元口径大小为40μm,单元之间间距为60μm的256×256单元8位相台阶衍射微透镜阵列.制作的微透镜阵列SEM图表明图形台阶清晰、各单元一致性好.光学性能测试表明制作的微透镜阵列聚焦的三维光强分布集中,具有较高的峰值.从制作工艺可以看出,利用热压印的方法制作微透镜阵列工艺简单,对制作设备要求不高,为实现低成本、高分辨率、大批量制造微透镜阵列等器件创造了条件.

基于“荷花效应”的MEMS功能表面仿生技术

作者: 范细秋 张鸿海 贾可 刘胜 来源:武汉理工大学学报 日期: 2022-12-04 人气:8
基于“荷花效应”的MEMS功能表面仿生技术
微机电系统(MEMS)正在成为新崛起的大规模产业和各国政府竞争的至高点,但随着其特征尺度的日趋减小,表面效应显著增强,由此引起的摩擦磨损、表面粘附等问题成为制约MEMS发展的瓶颈.论证了'荷花效应' 应用于MEMS领域仿粘减摩的机理,探讨了类荷叶仿生功能表面的制作方法,并给出了初步试验结果.
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