納米多孔金屬有效生產法

納米多孔金屬是一種似泡沫材料,它的結構內含有許多空氣泡。它有廣泛的套用。2014年11月Livermore 國家實驗室等的研究人員已發展了一種新的多孔納米金屬製造方法。這種方法的優點有:納米的孔徑可變和容易均勻地將多孔金屬與底板脫離。而原有的制多孔金屬法稱為剝離技術,這種技術的最大問題是金屬層不能在納米尺度內均勻地剝離。

納米多孔金屬是一種似泡沫材料,它的結構內含有空氣泡。由於它的優點,有廣泛的套用。它有大表面織,因而較好導電。在雙電容中,它可改良電極的性能,納米多孔金屬可為感測器提供更多的分析數據。

2014年11月,Lawrence Livermore 國家實驗室和瑞士聯邦技術研究所的研究人員已發展了一種更有效的寬尺寸範圍可變的納米多孔金屬生產方法。金屬孔的尺寸可從納米變到巨觀尺寸。

過程的第一步從4英寸園晶開始,在它的上面噴上金屬層,研究者用金,銀和鋁。但製造過程可不單限於這些金屬。

第二步,在金屬底板上加二種高聚物的混合物,稱為二嵌段共聚物(BCP)產生圖案,帶納米尺寸的圖案轉移到單聚物的面具上,最後,用各向異性離子束通過面具刻磨成孔洞,產生納米多孔金屬。

生產過程中,要繼續監視金屬的表面粗糙度,以保證最後產品有好的孔洞度。這是製造具有良好性能納米多孔金屬材料工作的關鍵。金屬愈粗糙,就變得愈不平整。

他們在4-in矽圓晶內已做出92%孔,均勻性達99%的多孔金屬材料。

這種生產納米多孔金屬方法的真正突破點在於,這是一種製造便宜的,孔的尺度可變,避免用剝離(lift-off)技術拆除金屬的製造多孔金屬新技術;所制出的多孔金屬可用到能量收采,感測和電化學等方面。

原有製造納米多孔金屬的辦法是剝離技術;將要加工的材料安在底板上做好圖案,然後剝離底板,。但是這種技術的最大問題在於金屬層不能在納米尺度內均勻地剝離。

參考文獻:

“Lawrence Livermore researchers develop efficient method to produce nanoporous metals" www.llnl.gov/news/lawrence-livermore-researchers-develop-efficient-method-produce -nanoporous-metals

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