纳米压印光刻胶的设计、合成及性能

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紫外压印光刻胶的界面性质对压印图形的复制精度、图形缺陷率、分辨率等性能有很大的影响。本论文设计并制备了以添加含硅、含氟类的化合物来改善光刻胶界面性质的紫外压印用光刻胶,使其具有良好的脱模性能。首先,本论文中通过一系列实验筛选,得到具有较好的压印性能含MA0735的光刻胶体系。该体系具有低粘度(5.86-16.94cP)、低体积收缩率(2.80-6.14%)、低表面能(20.1-32.1mJ/m2)、高杨氏模量(2.956-3.263GPa)、高硬度(142-220MPa)以及较高的热稳定性(342-352oC),将其应用于压印实验中,脱模效果较好、分辨率较高的纳米级图案。探索了以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷为原料合成侧链均为甲基丙烯酰氧基团的倍半硅氧烷,通过合成工艺的优化以较高产率得到了预期的低聚物,该产物具有较窄的分子分布以及较好的晶型结构。将其制备成光固化压印型的光刻胶,固化后的膜具有良好的机械性能和表面性能。压印实验表明,含有MA-POSS的该光刻胶具有良好的脱模性能,可得到图形完整、纳米级的的压印图案。以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和十二氟庚基丙基三甲氧基硅烷的水解缩合反应得到侧链含有感光性基团以及含氟基团的笼形低聚倍半硅氧烷MA-F-POSS,将合成的MA-F-POSS应用于光刻胶体系,其表面性能优良,在压印实验中,具有良好的脱模性能,能够得到完整、清晰的亚微米级压印图案。
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