From Lab to Fab: Enabling Enhanced Control of Block Polymer Thin-Film Nanostructures
From Lab to Fab: Enabling Enhanced Control of Block Polymer Thin-Film Nanostructures
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从实验室到工厂：增强对嵌段聚合物薄膜纳米结构的控制
DOI：
10.1021/acsapm.1c00680
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发表时间：
2021
影响因子：
5
通讯作者：
Epps, Thomas H.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gottlieb, Eric R.;Guliyeva, Aynur;Epps, Thomas H.
嵌段聚合物 (BP) 自组装是生成周期性纳米结构的理想方法，适用于纳米光刻、超高密度内存存储、传感器和膜过滤等薄膜应用。然而，许多商业用途需要可以快速可靠地生产的有序纳米图案和/或精确控制的域方向。在本次应用聚焦中，重点介绍了 BP 薄膜制造的进展，包括 BP 微相分离的基础研究、改进有序动力学的退火方法以及基于剪切的定向自组装 (DSA) 技术；所讨论的研究代表了有效大面积制造纳米级特征的重要步骤。首先，介绍了界面能量学、溶剂相互作用和 DSA 的组合/梯度和原位研究，因为它们在形态控制方面提供了独特的见解。接下来，讨论通过退火或基于剪切的 DSA 来操纵 BP 薄膜形貌的方法，重点介绍这些方法的关键方面：速度、卷对卷兼容性的适应性和 BP 系统的多功能性。最后，概述了限制 BP 薄膜技术更广泛采用的一些挑战，并考虑了克服这些障碍的一些机会，例如潜在对准和多步骤处理。
Block polymer (BP) self-assembly is an ideal approach to generate periodic nanostructures for thin-film applications such as nanolithography, ultrahigh-density memory storage, sensors, and membrane filtration. However, numerous commercial uses require well-ordered nanopatterns and/or precisely controlled domain orientations that can be produced quickly and reliably. In this Spotlight on Applications, advances in BP thin-film fabrication are highlighted including fundamental studies of BP microphase separation, methods to anneal with improved ordering kinetics, and techniques for shear-based directed self-assembly (DSA); the studies discussed represent important steps toward effective large-area manufacturing of nanoscale features. First, combinatorial/gradient andin situinvestigations of interfacial energetics, solvent interactions, and DSA are presented because of the unique insights they provide with respect to morphology control. Next, methods to manipulate BP thin-film morphologies by annealing or shear-based DSA are discussed, highlighting key aspects for these approaches: speed, adaptability roll-to-roll compatibility, and BP system versatility. Finally, an overview of some of the challenges that limit the wider adoption of BP thin-film technologies, and several opportunities to overcome these hurdles are considered, such as latent alignment and multistep processing.
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调节聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯共混物的基材表面能
DOI：
--
发表时间：
2003
期刊：
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
H. Ade
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DOI：
10.1063/1.3594104
发表时间：
2011
期刊：
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--
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通讯作者：
Thomas H. Epps
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Thomas H. Epps
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D. Smilgies