纤维素/聚二甲基硅氧烷复合材料的制备和性能
摘要：主体阐述了以聚二甲基硅氧烷为基体，利用纤维素作为增强剂而生成的一种复合材料的研究背景及意义；分别介绍了增强剂纤维素和基体聚二甲基硅氧烷的结构特征、物化性能、制备方法和应用；并且综述了纳米压印技术的核心技术点和研究现状以及该复合材料作为纳米压印模具的原因和需求。
关键词：纤维素；聚二甲基硅氧烷；纳米压印；纳米压印模具
Abstact：This mainly illustrate the research background and significance of a kind of composite material that uses polydimethylsiloxane as the matrix and cellulose as the reinforcing agent. It introduces the reinforcing agent cellulose and matrix polydimethylsiloxanersquo;s Alkane structure,physical and chemical properties, preparation methods and applications; and reviews the core technology and newest research of nanoimprint technology and the reason and demand of the composite as a nanoimprint mold.
Key words：cellulose； polydimethylsiloxane； nanoimprint； nanoimprint
1背景及意义
纳米压印光刻技术（nano-imprint lithography,NIL）的研究始于华裔科学家普林斯顿大学纳米结构实验室的Stephen Y．Chou教授[1]。纳米压印是将具有纳米级尺寸图案的模板在机械力的作用下压到涂有高分子材料的衬底上，进行等比例压印复制图案的工艺。其实质就是液态聚合物对模板结构腔体的填充过程和固化后聚合物的脱模过程[2]。由于省去了光学光刻模掩板和使用光学成像设备的成本而采用图形复制的加工方法，因此NIL技术具有低成本、高产出的经济优势。作为一种低成本的下一代光刻技术(Next Generation Lithography,NGL)纳米压印技术将为纳米制造提供新的机遇，被誉为十大可改变世界的科技之一[3]。
模板也称为模版或印章，压印模板是纳米压印光刻技术工艺与传统光学光刻工艺最大的区别所在，模板作为压印特征的初始载体直接决定着压印图型的质量，能否制作出满足高精度、高均匀、高平整和高保真的压印模板是整个压印工艺的核心[4]。当前，模板的制作已经成为NIL最大的技术瓶颈，而且随着纳米压印光刻研究的日益深入以及应用领域的不断扩大，NIL模板的制造将变得越来越重要并面临着更加严峻的挑战。因此，模板的制造已经成为当前纳米压印光刻一个最重要的研究热点，纳米压印光刻发展的历史也是压印模具不断发展创新的历史[5]。
压印光刻技术按照压印面积可分为步进式压印(Step imprint lithography,SIL)和整片压印；按照压印过程中是否需要加热抗蚀剂可以分为热压印光刻（Hot empossing lithography，HEL）[6]和常温压印光刻(UV-NIL)；按照压印模具的硬度的大小可以分为软压印光刻和硬压印光刻。目前国际上主流的NIL工艺的原理如图1所示。
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