利用Langmuir-Blodgett技术构筑表面微结构的方法(4)

由于表面纳/微结构在微电子和生物学等领域有着广泛的应用前景,其构筑方法引起了人们越来越多的关注。目前已经发展出了多种表面纳/微结构的构筑方法,然而在大面积上构筑表面结构仍然是一个非常重要的研究课题。自组装技术作为一种无模板的构筑方法,在这方面发挥了重要作用。

第6期黄春玉等　利用Langmuir2Blodgett

技术构筑表面微结构的方法 855

图4　亚相pH=913时云母基底上LB膜的原子力显微镜照片:(a)TDA,(b)PDA,(c)HDA[37]

Fig.4　AFMimagesof(a)TDA,(b)PDA,(c)HDALBfilmsonmica,transferredatpH=913

[37

]

图6　DPPC中标尺分别

[30,31]

Fig.MDPPCstructuresonmicaimagesfordifferenttransferconditions,

μbarinimagesa,b,cis5mrespectively

[30,31]

Baker等

用PS2PEO两嵌段共聚物制备的岛状结构,则可以通过控制转移压力和PEO嵌段部分的比例控制PS嵌段的聚集密度。此外还有其它构筑岛状结构的方法,就不在此做详细说明。21113　线状结构的构筑用LB技术构筑线状结构的方法也有很多种,而且其形成的原因各异,使用的分子和转移条件也各不相同。但是,大多数是利用了分子本身或与其它分子之间发生相互作用的聚集行为,因此通过控制转移条件,就可以得到不同的线状结构。研究了一种名为22羟基232(42甲

基)2萘甲酰苯胺2二苯偶氮苯(AS2RL)的染料的LB

杜祖亮等

膜聚集行为。实验结果表明,纯AS2RL的LB膜呈波浪线状或指纹状聚集。二十二酸(BA)和十八胺(ODA)的加入调节了这种染料的聚集,随加入比例

[42]

[41]

图5　H19COOH和F10H2SiMe不同混合比例的LB膜原子力显微镜照片:(a)3Π1,(b)1Π1,(c)1Π3;以及H19COOH与

(d)F8H2SiEt,(e)F8H2SiMe,(f)F8H2SiCl1∶1混合LB膜

μμ的原子力显微镜照片,25m×25m(Hm,Fn中的m和n分别代表碳氢链和碳氟链的长度)[38]

Fig.5　AFMimagesofH19COOHandF10H2SiMewhenmixedataratioof(a)3Π1,(b)1Π1,(c)1Π3,and1:1mixedLBfilmofH19COOHand(d)F8H2SiEt,(e)F8H2SiMe,(f)

不同可以呈现长线、片层、宽线及有序线等多种结构。图7给出了部分线状结构的原子力显微镜照片。实验结果证明了这种不同线状结构的形成原因是由于纯AS2RL分子和AS2RL与酸或胺的混合体系间氢键的强度不同。这就为组装偶氮苯类染料的有序单层膜及分子取向规则的组装体提供了一个有效途径,解决了旋涂和气相沉积等其它薄膜制备方法不能解决的问题。

刘鸣华等

[43]

μμF8H2SiCl,25m×25m(mandnfollowingHandFarethe

[38]lengthsofthehydrocarbonandtheperfluorocarbon)

同结构能够形成的关键。图6所示的3种不同结构(垂直于转移方向的亚微米条带、矩形岛和平行于转移方向的微米条带)转移时的表面压力是依次增大的。

[39]

除此之外,Gamboa等报道了用F(CF2)8(CH2)18H和聚苯乙烯2聚环氧乙烷(PS2PEO)混合膜制备的40nm周期的点阵结构;Knobler等制备了一种十八烷基三氯硅烷的微米级岛状结构

;

[40]

对双头基双亲性分子的界面聚集

行为进行了一系列研究。他们发现,这种分子能在LB膜内以线状结构聚集。设计合成的1,102双[3′2

羟基24′2(2″2吡啶偶氮)苯酚基]十烷[缩写为(PAR)2C10]铺展到含有金属离子的亚相上时会与金