【摘 要】
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功能纳米材料的精确图案化组装，对于微纳米尺度下功能器件的制备具有重要意义。在传统的图案制备方法中，以光刻技术为核心的“自上而下”的微加工技术虽然得到的图案精度较高，但
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功能纳米材料的精确图案化组装，对于微纳米尺度下功能器件的制备具有重要意义。在传统的图案制备方法中，以光刻技术为核心的“自上而下”的微加工技术虽然得到的图案精度较高，但存在步骤繁琐、成本高昂以及污染严重等缺点;而以自组装技术为核心的“自下而上”的方法又大多存在图案尺寸较小、精度较低的缺点。基于此，本论文结合“自上而下”与“自下而上”的两种技术的优势，以微加工模板或喷墨打印图案控制自组装过程，提出一种制备微纳米精细图案和器件的新方法。本论文开展的主要研究工作如下: 1.制备了一系列具有特殊形状排列（正三角形、正方形、正五边形、正六边形等）的硅柱模板，并与纳米粒子的悬浮液以及另一平整基底构成空间限域的三明治结构。研究了液膜在设计的模板形状控制下的去浸润行为，并分别制备了对应不同模板形状的纳米粒子二维组装图案。分析了模板形状、硅柱间距以及纳米粒子的浓度、种类等因素对于所组装二维图案的影响，提出了所制备图案受模板控制的基本规律。 2.进一步发展了基于液桥组装方法的微纳图案制备技术。利用喷墨打印技术制备的图案化基底代替光刻微加工模板，将银纳米粒子等纳米材料组装成一系列微电路图案。打印银纳米粒子得到的墨点不仅起到了控制液膜去浸润过程的作用，同时在最终得到的电路中作为触点和电极。这一“全加法制造”技术彻底避免了光刻微加工工艺，从源头根除了传统减法工艺的资源浪费和和环境污染问题，具有重要的应用前景。 3.发展了两种利用液桥组装方法制备柔性透明电极的金属网格图案的技术。在一次组装得到的平行线图案阵列的基础上，通过二次组装另一方向的平行线阵列，并通过在两次组装之间增加一步烧结来避免两次组装之间的相互影响，成功制备了柔性金属网格图案;另外，通过采用具有镂空结构的模板，在液膜内部引入破裂点，直接一步得到金属导电网格图案。
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