微圆柱阵列

大面积高一致

掩模喷射电沉积制备的大面积微圆柱阵列，尺寸一致性好，表面粗糙度低，为微结构制造提供了简单可靠的方案。

Ting, Huang · 郭钟宁 · Guiming, Liang · Shunzhi, Qiao · Pengcheng, Cai · Zou, Zhixiang

Journal of Mechanical Science and Technology 2023

参数信息

阵列高度

22.53 µm

阵列直径

205 µm

高度标准差

2.46 µm

直径标准差

3.21 µm

优化峰值电流密度

12 A/dm²

优化脉冲频率

3000 Hz

优化脉冲占空比

30 %

优化喷射压力

80 kPa

技术优势

大面积仍均匀

在优化参数下，微圆柱阵列高度22.53±2.46 µm、直径205±3.21 µm，尺寸波动小，说明掩模喷射沉积能在大面积上保持一致性。

高频让表面更光滑

高脉冲频率缩短了脉冲导通时间，显著促进电铸液中离子浓度的更新，从而改善沉积特性，降低表面粗糙度。

扫描快，颗粒更细

提高扫描速度会减少铸层晶粒尺寸，从而显著降低表面粗糙度，获得更光滑的微圆柱表面。

工艺简单，一步成型

掩模喷射电沉积作为一种简易方法，无需复杂光刻或真空设备，即可实现大面积阵列结构的电沉积成型。

应用场景

• 微结构制造：用掩模喷射电沉积快速制备大面积规则阵列微结构，替代传统光刻或逐点加工。
• 微流控芯片：微圆柱阵列可作为微流控芯片内的混合或过滤微结构，增强流道功能。
• 生化传感器：利用微圆柱阵列增大比表面积，提高生化传感器的灵敏度和响应速度。
• 微纳制造：提供一种无需真空和光刻的微纳加工手段，实现大面积高一致性结构制造。