《利用SECM技術實現矽烷sol-gel組分的微區可控沉積》是依託浙江大學，由胡吉明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用SECM技術實現矽烷sol-gel組分的微區可控沉積
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：胡吉明
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
作為一種代表性的sol-gel材料，官能團可選的矽氧烷薄膜，已廣泛套用於材料防護、電分析及催化等領域。最近興起的電沉積技術，是通過在導電基體上施加陰極極化電位，使電極表面附近溶液發生鹼化，進而實現矽烷在電極表面的縮聚成膜。為克服該技術僅適用於導電基體的問題，本項目首次提出，採用掃描電化學顯微鏡(SECM)的反饋或直接模式，分別通過在微探針或基體上施加陰極電位，使探針與基體之間的微區溶液發生鹼化，進而調控微區內矽烷溶液的絮凝和在基體上的沉積。本項目將研究探針、溶液和基體三大參數對矽烷微區沉積的影響規律，進而實現在不同導電類型的固相表面上矽烷組分的微區可控沉積；根據所選矽烷類型及其複合體系的不同性質，探索性研究矽烷微區可控沉積技術在若干領域可能的套用。本項目關於矽烷微區可控沉積的研究，一方面為傳統的矽烷電沉積提供一種全新的研究與製備方法；另一方面，拓展了利用SECM進行微區沉積的材料體系。
結題摘要
微區加工（圖案化）在電子電路、先進膜材料及蛋白微區感測等諸多領域有重要的套用。本項目提出基於sol-gel電化學的基本原理，研究在導電或不導電（包括半導體）的基體表面微區沉積SiO2類的sol-gel組分，實現基體表面微區圖案化。主要採用兩種手段來實現上述研究目標：一為掃描電化學顯微鏡（SECM），二為光控沉積。前者利用Faraday電流的微區分布，採用直接模式或反饋模式可分別實現在導電的或不導電的基體上sol-gel組分的微區電沉積；後者可通過控制光斑大小調控sol-gel組分在p型半導體上的微區可控電沉積。 研究並實現了SECM直接模式或反饋模式下，無機SiO2、無機/有機矽烷、金屬/SiO2等sol-gel薄膜在導電（如ITO玻璃、玻碳電極）或不導電（如玻璃）基體表面的微區可控沉積。研究並得到了沉積時間、基體電位（直接模式下）、探針電位（反饋模式下）、探針-基體距離等影響微區sol-gel沉積層的輪廓大小與微觀形貌的調控規律。提出採用光致調控sol-gel組分在p型半導體表面電沉積的方法，並研究得到了相關參數的調控規律，在此基礎上，採用微米尺度的雷射光斑在p型半導體表面微區可控沉積sol-gel薄膜。進而，嘗試性開展在SECM下結合光照激發在p型半導體表面可控微區沉積sol-gel薄膜。
