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静电诱导技术是一种新型的微细加工技术。该技术利用流体在静电场作用下的电流体不稳定性而产生微结构。该技术制造的微结构的高宽比和形状不再局限于模板,而是可以很灵活的由过程参数来控制。该加工技术过程不需要曝光、显影、刻蚀等工艺,快速一步成型并可获得表面光滑的微结构。这些优点使得该技术在MEMS、微流体、光子学、生物医学、遗传学、组织工程等方面的应用具有非常重要的意义。因静电诱导过程与诸多参数相关,目前国内外研究者还未对这些参数对该过程的影响给出完整而全面的研究。为此,本文以电流体动力学行为分析为基础,提出空间电场强调制理论,采用有限差分和有限元法对该过程进行了详细的仿真,并详细分析了模板占空比,模板高宽比,基底模板间距,聚合物初始厚度,外加电压等参量对静电诱导过程的影响,并利用最优化参数实现微结构化模板的高保真度复制。静电诱导技术已有的研究基本上均是针对尺寸均匀的栅线阵列等规则结构展开的,其应用范围受到极大限制。有鉴于此,本文针对尺寸不均匀的栅线结构和二元波带片阵列、微透镜阵列、波导阵列、方块阵列等结构的静电诱导工艺进行了探索,并实现了高保真度、高高宽比的复制。为进一步理解静电诱导理论过程,以及寻找静电诱导技术高保真复制度的具体方案,本文完成了以下工作:(1)平面模板静电诱导过程产生周期性柱状微结构的力学现象是静电诱导工艺的物理基础。本文在润滑逼近的条件下,以线性稳定分析理论为基础,建立了描述平面模板静电诱导过程的电流体动力学模型,用解析方程详细的描述了主要工艺参数与周期性柱状微结构尺寸(即特征波长)和特征时间(最不稳定时间常数)之间的关系。并提出了减小聚合物最终微结构尺寸和加速聚合物生长速率的方案。(2)与平面模板静电诱导过程不同,微结构化模板静电诱导过程的驱动能是随空间和时间变化的非均匀电场,无法建立相应的解析物理模型分析微结构化模板静电诱导过程。本文使用有限差分和有限元法对该过程进行了详细的演化过程分析。本文发现在不考虑模板参数的条件下,聚合物微结构形成过程中的初始阶段是一个正弦表面波动。聚合物结构形成的后期阶段取决于聚合物初始厚度占空比(聚合物初始厚度与基底模板间距的比值)。如果聚合物初始厚度占空比足够大,聚合物最终形貌由初始形貌的部分融合形状所决定。本文得出结论是:栅线结构模板的精确复制存在三个阶段,首先分离的柱阵列产生,其次是凝聚的柱结构开始产生,最后实现对微结构的复制。(3)在静电诱导过程中,聚合物受到平面模板模型线性稳定理论对聚合物生长为圆柱状微结构的作用,同时也受到因微结构化模板带来的电场调制对聚合物流动方向的调制。为了增强微结构化模板对空间电场的调制程度,本文提出提高模板的高宽比,适当降低占空比,提高聚合物薄膜初始厚度的占空比,提高电压,降低基底模板间距等具体方案,以期获得具有高保真度和高高宽比的微结构。(4)使用UV-LIGA工艺制作高高宽比的微米镍结构,高宽比高达2:1,并利用静电诱导工艺对矩形栅线结构、二元波带片阵列、方块阵列、微透镜阵列等进行了高保真度和高高度的复制,其高宽比高达4:1以上。