纳米压印技术的基本方法及其应用
纳米压痕技术实验及其应用
纳米压痕技术实验及其应用简介纳米压痕技术（Nanoindentation）是一种用于研究材料力学性质的精密技术。
通过在材料表面施加一定载荷，然后测量载荷与压痕深度之间的关系，可以得到材料的硬度、弹性模量等力学性质。
本文将介绍纳米压痕技术的基本原理、实验步骤以及在材料科学领域中的应用。
基本原理纳米压痕技术基本原理是利用钢球或金刚石尖端通过纳米压头在被测材料表面施加载荷，然后测量载荷与压痕深度的关系。
通过分析载荷-压痕深度曲线，可以获得材料的硬度、弹性模量等力学参数。
实验步骤1.样品制备：制备需要进行纳米压痕实验的材料样品，通常是块状的金属、陶瓷、聚合物等材料。
2.仪器校准：校准纳米压头的载荷传感器和位移传感器，确保实验数据准确可靠。
3.压痕实验：在样品表面选取合适的位置进行压痕实验，在一定载荷范围内施加载荷并记录载荷-压痕深度曲线。
4.数据处理：通过数据处理软件对实验数据进行分析，计算得到材料的硬度、弹性模量等力学参数。
应用领域纳米压痕技术在材料科学领域中有着广泛的应用，主要包括：•材料硬度测试：纳米压痕技术可以准确测量材料的硬度，对于评估材料的力学性能非常重要。
•薄膜力学性质研究：对于薄膜材料而言，纳米压痕技术可以有效地评估其力学性质。
•生物材料力学性质研究：在生物材料研究领域，纳米压痕技术可以帮助科研人员了解生物材料的力学性能，如骨骼、牙齿等。
结论纳米压痕技术作为一种精密的材料力学测试方法，在材料科学领域有着广泛的应用前景。
通过实验分析，可以更准确地评估材料的力学性能，为材料设计和研发提供重要参考。
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纳米压印技术在电子器件制备中的应用
纳米压印技术在电子器件制备中的应用纳米压印技术是当前非常热门的一种技术，它以非常高的分辨率、较低的成本和可扩展性被许多领域广泛应用。
其中，它在电子器件制备中的应用非常广泛。
本文将就纳米压印技术在电子器件制备中的应用深入探讨。
一、纳米压印技术简介纳米压印技术是一种直接印刷技术，在微纳米尺度下制造三维微结构非常有效，该技术最早是由 Steven Chou 等人于 1995 年开发的。
主要用于各种电子器件、生物芯片、纳米传感器、光学元件、纳米流体、纳米粒子等微纳米加工和新型材料材料。
具有速度快、成本低和适用范围广等优点。
二、纳米压印技术的电子器件制备应用1、异质结的制作纳米压印技术在制作异质结方面有着非常广泛的应用，它可以通过不同的成像技术设计出不同形状、不同大小的结构，并通过纳米压印机进行实际制造。
这种技术可以制作出具有超高分辨率、非常复杂的异质结，其中比较典型的应用如金属/半导体异质结制造。
2、纳米线阵列的制作纳米线是一种非常重要的电子器件材料，通过纳米压印技术可以实现非常高的纳米线制备密度，能够制备出纳米线阵列，满足不同的应用需要。
此外，还可以制备出不同书写方式的薄膜类型，例如由钢字模制备的透明导电薄膜。
3、量子点阵列的制作量子点是一种具有非常好的光电性能的微纳米材料，可以用于太阳能电池、光电传感器、激光器和光发射等领域。
纳米压印技术可以制备出非常高的量子点密度，对于提高电子器件性能是非常有益的。
4、微型晶体管的制作微型晶体管是一种非常重要的电子器件，它在电路设计中具有重要地位，微型晶体管的制作可以利用纳米压印技术，在纳米级别下制造出高质量微型晶体管结构。
这种技术可以提高微型晶体管的性能和稳定性，对于微电子技术的发展有非常大的推动作用。
5、奇异材料器件的制作奇异材料是一种非常特殊的物质，可以制造出非常突出的器件性能，但这种材料的制备非常困难。
纳米压印技术可以在纳米级别制造高质量的奇异材料结构，能够提高器件的性能和稳定性。
纳米压印工艺
纳米压印工艺纳米压印工艺简介及应用前景纳米压印工艺是一种高精度的纳米制造方法，通过利用压印模板将其表面的纳米结构复制到另一个材料表面上。
这种工艺具有高效、低成本、高度可扩展性等特点，被广泛应用于纳米光学、纳米电子、光伏电池等领域。
纳米压印工艺最早起源于发展于1977年的微观加工技术，其最初应用于说明电子工艺中的半导体制作过程。
然而，随着纳米科技的兴起，纳米压印工艺被迅速发展和应用于纳米尺度的领域。
这种工艺主要通过两个步骤实现：压印和复制。
原材料（通常是聚合物或金属）被涂覆在基底上，形成一个相对较厚的涂层。
纳米结构的模板被放置在涂层上，并施加压力使其与模板的表面接触。
在这个过程中，纳米结构的模板上的图案将被压印到涂层上。
涂层被固化或通过其他手段凝固，从而保留模板上的纳米结构。
纳米压印工艺的应用领域非常广泛。
在纳米光学方面，它可以用于制造高效率的纳米结构表面，如纳米光栅、纳米棒和纳米孔等，用于改善光传输和收集效率。
这在太阳能电池、光传感器、光学通信等领域中具有重要应用。
纳米压印工艺也可以用于制造微电子器件。
通过在纳米压印过程中，将纳米材料压印到硅基底上，可以制作出高度集成的纳米电子器件，如纳米晶体管和纳米电路。
在生物医学领域，纳米压印工艺也发挥着重要作用。
例如，通过使用纳米压印工艺制作仿生结构模板，可以制造出高度仿真的体外组织模型，用于药物筛选和疾病治疗研究。
纳米压印工艺还可以制作纳米结构表面，用于细胞定位和生物分子识别。
纳米压印工艺的应用前景非常广阔。
随着纳米科技的不断发展，对高精度、低成本的纳米制造需求将不断增加。
纳米压印工艺的高效、精确和可扩展性使其成为满足这一需求的理想选择。
未来，随着制造技术的进一步改进和创新，纳米压印工艺有望在更多领域发挥作用，推动纳米科技的发展。
总之，纳米压印工艺是一种高精度、低成本、可扩展性强的纳米制造方法。
它在纳米光学、纳米电子、生物医学等领域都具有重要应用。
随着纳米科技的不断进步，纳米压印工艺的应用前景广阔。
纳米压印技术进展及应用
纳米压印技术进展及应用一、概述纳米压印技术，作为一种前沿的微纳加工技术，近年来在科研与工业界引起了广泛的关注。
该技术通过机械转移的方式，将模板上的微纳结构高精度地复制到待加工材料上，从而实现了对材料表面的纳米级图案化。
与传统的光刻技术相比，纳米压印技术不仅具有超高的分辨率，而且能够大幅度降低加工成本，提高生产效率，因此在微电子、生物医学、光学等众多领域展现出了广阔的应用前景。
纳米压印技术的发展历程可追溯至20世纪90年代中期，由美国普林斯顿大学的_______教授首次提出。
随着研究的深入和技术的不断完善，纳米压印技术已经逐渐从实验室走向了产业化。
纳米压印技术已经能够实现对各种材料的微纳加工，包括硅、金属、聚合物等，并且在加工精度和效率方面均取得了显著的进步。
在应用领域方面，纳米压印技术已经在半导体器件制造、生物医学传感器、光学元件制造等多个领域取得了成功的应用案例。
在半导体器件制造中，纳米压印技术可用于制造微处理器、存储器等微纳器件，提高器件的性能和可靠性；在生物医学领域，纳米压印技术可用于制造仿生材料、生物传感器等，为疾病的诊断和治疗提供新的手段；在光学领域，纳米压印技术可用于制造微纳透镜、光纤等光学元件，提高光学系统的性能。
纳米压印技术作为一种新型的微纳加工技术，具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。
随着技术的不断进步和应用领域的不断扩展，纳米压印技术将在未来发挥更加重要的作用，推动科技和工业的快速发展。
1. 纳米压印技术的定义与基本原理纳米压印技术，作为一种前沿的微纳加工技术，正逐渐在微电子、材料科学等领域展现出其独特的优势。
该技术通过机械转移的方式，实现了对纳米尺度图案或结构的高效、精确复制，为制备具有纳米特征的结构和器件提供了强有力的手段。
纳米压印技术的基本原理在于利用压力和热力学效应，将具有纳米结构的模具上的图案转移到待加工材料表面。
制备一个具有所需纳米结构的模具，这一步骤通常依赖于电子束或光刻技术等高精度加工方法。
纳米压印技术PPT
如纳米流体、纳米催化等领域也有应用。
纳米压印技术的发展趋势
提高精度和效率
进一步缩小结构尺寸，提高复制精 度和生产效率是纳米压印技术的重 要发展方向。
多功能性
开发能够同时复制多种结构类型和 功能的多功能纳米压印技术，以满 足不同领域的需求。
标准化和规模化
推动纳米压印技术的标准化和规模 化生产，以降低成本，提高市场竞 争力。
纳米压印技术在平板显示行业的应用
显示器制造
通过纳米压印技术，可以 制造高分辨率、高对比度 的显示器，提高显示效果 。
触摸屏制造
纳米压印技术可用于制造 高灵敏度的触摸屏，提高 触摸屏的响应速度和精度 。
柔性显示制造
通过纳米压印技术，可以 实现柔性显示器的制造， 提高显示器的可弯曲性和 耐用性。
纳米压印技术在生物医学领域的应用
，降低生产成本。
压印速度
压印速度是衡量纳米压印机效 率的重要指标。快速的压印操 作能够缩短生产周期，提高生
产效率。
纳米压印机的选型与使用
选型
选择合适的纳米压印机需要考虑生产需求、 预算等因素。在选型时，需要根据产品要求 确定所需的压印精度、最大压印面积和压印 速度等指标。同时，还需要考虑设备的耐用 性、可维护性等因素。
VS
根据不同的应用需求，需要选择不 同的材料组合，以达到最佳的复制 效果和性能。
03
纳米压印技术的制造设备
纳米压印机的结构与组成
压印机构
压印头是纳米压印机的核心部件，包括弹性体、压印柱和加热器等。压印柱通过上下运动实现压印操作，加热器则用于控制 压印温度。
控制系统
控制系统是纳米压印机的关键部分，它包括硬件电路和软件程序。硬件电路用于控制压印柱的上下运动和加热器的温度， 软件程序则用于实现自动化控制和数据处理。
纳米压痕的工作原理及应用
纳米压痕的工作原理及应用1. 纳米压痕的定义纳米压痕是一种实验技术，它通过在材料表面施加小型压力，然后测量压痕的尺寸和形状，从而推断材料的力学性质和表面特征。
2. 纳米压痕的工作原理纳米压痕技术基于材料的弹性和塑性行为，通过在材料表面施加小型压力，使之发生弹性和塑性形变。
测量压痕的尺寸和形状可以确定材料的硬度、弹性模量等力学性质，以及表面的粗糙度和涂层厚度等表面特征。
3. 纳米压痕的应用纳米压痕技术在各个领域有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用领域：•材料科学与工程：纳米压痕可以用于研究材料的力学性能，比如硬度、弹性模量、塑性行为等，这对于材料科学和工程的研究非常重要。
此外，纳米压痕还可以用于研究材料的磨损特性、涂层的性能等。
•纳米技术：纳米压痕可以用于研究纳米材料的力学性能，比如纳米颗粒、纳米薄膜等。
纳米材料的力学性能对于纳米技术的应用非常重要，纳米压痕可以提供对纳米材料力学性能的准确测量。
•医学领域：纳米压痕可以在医学领域中应用于材料和组织的力学性质研究。
例如，可以通过纳米压痕测量人体组织的硬度，从而对组织的健康状况进行评估。
•电子学：纳米压痕可以用于研究电子器件和材料的力学性能，如半导体材料、导线材料等。
这对于电子器件的性能和可靠性的评估和优化非常重要。
•能源领域：纳米压痕可以用于研究能源材料的力学性质，如锂离子电池的电极材料、太阳能电池的表面材料等。
这对于能源材料的研究和开发具有重要意义。
•环境科学：纳米压痕可以用于研究环境材料的力学性能和耐久性。
例如，可以通过纳米压痕来评估建筑材料的抗风蚀性能、海洋材料的耐久性等。
4. 纳米压痕的发展趋势随着纳米科学和纳米技术的快速发展，纳米压痕技术也在不断改进和完善。
目前，一些新的纳米压痕技术已经出现，如纳米压痕显微镜、纳米压痕机械测试仪等。
这些新技术的出现使得纳米压痕技术在应用上更加方便和准确。
5. 总结纳米压痕是一种重要的实验技术，可以用于研究材料的力学性质和表面特征。
纳米压印技术
2.3 软模板压印（SCIL）
软模板压印技术主要是为了解决在大面积基底 上使用硬质石英模板实现大面积均匀压印这一问题
由于使用很低的压力，很难在 大面积基底上实现均匀的接触
采用常规（PDMS）软模在大面积的直接接触过程中 也需要一定的压力去产生形变来配合基底的 不平整表面，均匀接触和压力下模板的变形成为 一种不可调和的矛盾
1.3 关键工艺步骤
• 1.模板制造 • 2.压印过程（模板处理，加压，脱模过 程） • 3.图形转移过程 • 4.相关材料研究（模板材料，衬底材料， 纳米压印胶）
2. 纳米压印工艺
2.1 热压印
• 首先在某一衬底 上涂一层胶，然 后在一定温度， 一定压力下，把 模板用机械力压 在胶上，降温后 把模板脱出，形 成所需图案。
2.4 逆压印技术
把光刻胶涂在模板上，然后在压在衬底 上利用这种方法非常容易实现多层压印 2.5 滚筒压印技术 把压印技术和滚轴印刷技术结合起来， 实现几平方米面积高产量压印
2. 纳米压印技术应用领域及 前景
应用领域 1.光刻技术替代者 2.集成电路领域 3.光学领域
制作高密度亚波长光栅，应用在金属起偏器上； 制备光子晶体等
4.存储领域
希捷公司采用热压印技术制备高密度光盘位 存储器
5.生物领域
目前，许多发达国家都把纳米压印 技术列入重点发展领域，很多公司都 在投入大量人力、物力开展纳米压印 设备制造，模板制造以及纳米压印的 应用的。纳米压印技术在中国虽然起 步很晚，但进展非常迅速，相信随着 社会的发展和进步，我国的在纳米压 印技术上会更上一层楼。
纳米压印技术
主要内容
1.纳米压印技术简介
1.1 压印技术 1.2 纳米压印技术 1.3 纳米压印关键工艺步骤 2.纳米压印工艺 2.1 热压印技术 2.2 紫外光固化压印（步进-闪光工艺） 2.3 软模板压印技术（SCIL） 2.4 逆压印技术 2.5 滚筒压印技术 3.纳米压印技术应用领域及前景
金属线栅纳米压印
金属线栅纳米压印金属线栅纳米压印是一种重要的纳米加工技术，用于制备具有微纳米尺度特征的金属线栅结构。
在这篇文章中，我们将介绍金属线栅纳米压印的原理、制备方法、应用领域以及未来发展趋势等方面的内容。
一、原理介绍金属线栅纳米压印基于压印技术，通过将模板上的微纳米结构转移到金属薄膜或衬底表面，实现金属线栅结构的制备。
其原理可以简单描述如下：首先，将金属薄膜或衬底与模板靠近，并施加一定的压力。
然后，通过热压或冷压的方式，使模板上的微纳米结构转移至金属薄膜或衬底表面。
最后，去除模板，得到具有金属线栅结构的样品。
二、制备方法金属线栅纳米压印有多种制备方法，常用的包括热压法、冷压法和热烧结法等。
以下是这些方法的简要介绍：1. 热压法：将金属薄膜与模板放置在高温高压下进行压合，使模板上的微纳米结构转移到金属薄膜表面。
这种方法适用于高熔点金属如银、铜等。
2. 冷压法：将金属薄膜与模板放置在室温下进行压合，通过塑性变形使模板上的微纳米结构转移到金属薄膜表面。
这种方法适用于低熔点金属如铝等。
3. 热烧结法：将金属粉末均匀分布在衬底上，然后进行高温烧结，使金属粉末熔结成固体，同时与衬底结合形成金属线栅结构。
这种方法适用于金属线栅的大面积制备。
三、应用领域金属线栅纳米压印在多个领域具有广泛的应用潜力，以下是一些主要的应用领域：1. 光电子学：金属线栅纳米压印可用于制备光学元件，如表面增强拉曼散射（SERS）基底、纳米光栅和光学天线等。
这些结构在传感、光学通信和光催化等领域具有重要应用。
2. 微纳电子学：金属线栅纳米压印可用于制备微纳电子器件，如纳米晶体管、电容器和电感器等。
这些器件在集成电路、柔性电子和生物传感等方面有着广泛的应用。
3. 表面工程：金属线栅纳米压印可用于表面结构的调控，改善材料的表面性能，如增加表面粗糙度、提高润湿性和减少光反射等。
这些性能的改善对于涂层、光学涂层和生物医学材料等方面具有重要意义。
四、未来发展趋势金属线栅纳米压印作为一种纳米加工技术，具有很大的发展潜力。
纳米压印技术在器件制造中的应用
纳米压印技术在器件制造中的应用在当今科技飞速发展的时代，器件制造领域不断追求更小的尺寸、更高的性能和更低的成本。
纳米压印技术作为一种新兴的微纳加工技术，凭借其独特的优势，在器件制造中展现出了广泛而重要的应用前景。
纳米压印技术的原理其实并不复杂。
它主要是通过将具有纳米结构的模板压印在涂有聚合物或其他材料的基底上，从而实现纳米级图案的复制。
这种技术就像是用印章盖章一样，只不过这个“印章”上的图案极其微小，达到了纳米级别。
在半导体器件制造中，纳米压印技术发挥着关键作用。
传统的光刻技术在制造更小尺寸的半导体器件时面临着诸多挑战，比如成本高昂、工艺复杂等。
而纳米压印技术能够有效地解决这些问题。
它可以用于制造更小线宽的集成电路，提高芯片的集成度和性能。
通过精确控制压印过程中的压力、温度和时间等参数，可以实现高精度的纳米图案转移，从而生产出性能更优越的半导体器件。
在光学器件制造方面，纳米压印技术也具有显著的优势。
例如，用于制造衍射光学元件，这些元件能够对光进行精确的控制和调制。
通过纳米压印技术，可以在光学材料表面形成周期性的纳米结构，从而实现特定的光学功能，如分光、聚焦和滤波等。
此外，还可以制造高分辨率的光学传感器，提高光学检测的灵敏度和准确性。
在数据存储领域，纳米压印技术为提高存储密度提供了新的途径。
传统的磁存储和光存储技术在追求更高存储密度时遇到了物理极限。
纳米压印技术可以制造出纳米级的存储单元，大大增加了单位面积内的数据存储量。
这意味着我们能够在更小的空间内存储更多的数据，为大数据时代的发展提供了有力的支持。
在生物传感器制造中，纳米压印技术同样具有重要意义。
它可以在生物传感器表面制造出纳米级的结构，增加传感器与生物分子的接触面积，提高检测的灵敏度和特异性。
例如，用于制造基因检测芯片和蛋白质检测芯片，能够快速准确地检测出生物体内的微量物质，对于疾病的早期诊断和治疗具有重要的意义。
然而，纳米压印技术在实际应用中也面临一些挑战。
材料纳米压印技术的研究与应用
材料纳米压印技术的研究与应用近年来，材料纳米压印技术在科学研究和工业应用领域引起了广泛的关注。
这项技术通过利用纳米级的模板和压印工艺，能够在材料表面制造出微小的结构和纳米级的图案。
它不仅可以改善材料的性能和功能，还可以应用于光电子器件、生物传感器、纳米电子学等领域。
一、材料纳米压印技术的原理与方法材料纳米压印技术是一种利用压印模板在材料表面制造纳米级结构的方法。
其基本原理是将模板与材料表面接触，然后通过施加压力使模板的结构转移到材料表面。
在压印过程中，模板可以是硅基材料、金属材料或聚合物材料，而被压印的材料可以是金属、半导体、陶瓷等。
材料纳米压印技术通常包括以下几个步骤：首先，选择合适的材料和模板，并进行表面处理以提高压印效果。
然后，将模板与材料表面对准，并施加一定的压力使其接触。
接下来，通过热处理或紫外光照射等方式，使材料在模板的作用下发生变形，形成所需的纳米结构。
最后，将模板与材料分离，得到具有纳米结构的材料表面。
二、材料纳米压印技术的应用领域1. 光电子器件：材料纳米压印技术可以用于制造光学元件和光电子器件。
通过在材料表面制造纳米级的结构，可以改变材料的光学性能，如增强光的吸收、增加光的散射等。
这对于太阳能电池、光电传感器等器件的性能提升具有重要意义。
2. 生物传感器：材料纳米压印技术在生物传感器领域也有广泛的应用。
通过制造纳米级的结构和图案，可以增加生物传感器的灵敏度和选择性，提高检测的准确性和灵敏度。
这对于生物医学诊断、环境监测等方面具有重要意义。
3. 纳米电子学：材料纳米压印技术在纳米电子学领域也有广泛的应用。
通过制造纳米级的电子器件和电路结构，可以实现更小尺寸、更高性能的电子器件。
这对于集成电路、传感器、存储器等领域的发展具有重要意义。
三、材料纳米压印技术的挑战与展望虽然材料纳米压印技术在各个领域都有广泛的应用前景，但是仍然存在一些挑战需要克服。
首先，压印过程中需要控制好压力和温度等参数，以确保纳米结构的制备质量和一致性。
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纳米压印技术的基本方法及其应用摘要：纳米压印技术具有加工成本低，使用设备简单，制备周期短等优点，是目前纳米沟道加工的主要技术。
本文介绍了纳米压印技术中热压印、紫外固化压印和微接触等三种典型的压印工艺及其关键技术，并对三种工艺方法的优缺点进行对比说明，总结了纳米压印技术的应用领域，最后对该技术的发展进行了总结和展望。
关键词：纳米压印技术热压印紫外固化压印微接触中图分类号：TH161The Main Method and Application of Nanoimprint Technology Abstract: Nanoimprint technology which has low cost, simple device and Short production cycle is the main technology in Nano-channel production. This article describes the typical embossing process and key technologies of Hot embossing, UV-curable Nanoimprint Lithograhpy and Micro-contact printing, introduce the advantages and disadvantages of these three methods by contrast, Summarizes the applications of nanoimprint technology, finally summarize and prospect the development of nanoimprint technology.Keywords:Nanoimprint technology Hot embossing UV-curable Micro-contact printing0 前言纳米压印技术是目前纳米沟道加工的主要技术。
传统的光刻技术主要是利用电子和光子改变光刻胶的物理化学性质，进而得到相应的纳米图形。
而纳米压印技术则可以在不使用电子和光子的前提下，直接利用物理学机理机械地在光刻胶上构造纳米尺寸图形。
正是由于这种机械作用，使得纳米压印技术不再受到光子衍射和电子散射的限制，可大面积地制备纳米级图形。
同时，由于这项技术所用的设备简单，制备时间短，压印模板可以重复使用，所以应用该技术制备纳米图形所需的成本也较低。
这种技术最早由美国普林斯顿大学的Chou等学者提出[1]。
最早研究出来的纳米压印技术是热压印(Hot embossing)，随着研究的不断深入，一些改进的纳米压印技术也随之诞生。
这些改进的纳米压印技术主要有：滚轴纳米压印技术（RNIL）、紫外固化压印技术（UV-NIL）（包括步进-闪光压印（S-FIL））、微接触印刷（UCP）、反纳米压印技术（R-NIL）、光刻结合压印（CNP）和激光辅助压印（LADI）等[2]。
当然科研者们也正在开发更多的方法，这些改进的纳米压印技术原理基本一致，只是工艺变得更加简单、实用和廉价。
1三种典型纳米压印技术的工艺方法及其关键技术1.1 热压印(Hot embossing)热压印(Hot embossing)是最早开发出的纳米压印技术，相对其他技术，它也是被研究的最为充分，应用的最为广泛，是目前纳米压印技术的主流技术。
下面结合图1对热压印的工艺步骤做简要叙述。
1）、热压印模板的制备[3]模板的制备是整个热压印过程当中最关键的一步，因为纳米压印技术的核心思想是图形的复制与转移，整个技术实现的前提是模板必须具备高分辨率、稳定、可重复使用特性。
目前分辨率最高的曝光技术是电子束直写曝光技术，它的分辨率可高达5nm，其过程如下：（1）涂敷聚合物：将对电子束敏感的聚合物（如PMMA）涂敷到平整的基底上；（2）制备聚合物图形：电子束按照预定的图形程序在聚合物表面扫描曝光，被曝光区域的聚合物断键或分解，溶解在特定的溶剂中。
而未被扫描的区域则不溶（即显影），在基底上制备聚合物图形；（3）转移聚合物图形：经过真空蒸镀金属、剥离、反应离子刻蚀等工序，将聚合物图形转移到金属或基底上。
这里的基底材料通常是SiO2。
热压印模板要具备以下条件[4]：（1）高硬度：压模和撤模的过程中不容易变形和受损；（2）低膨胀系数：避免热膨胀程度不同及高压导致的图形变形；（3）好的抗黏性能：压模时聚合物能完全浸润模板表面，撤模时聚合物能与基底完全分离。
综合上述条件限制，热压印阶段模板通常选用Si和SiO2，抗粘层则主要使用Cr、Ni、Al，其中Ni是目前实验证明坑粘效果最好的金属保护层[5]。
2）、热压印胶的选择用作热压印胶的聚合物得满足以下三个条件[6]：（1）聚合物是非晶态，可在外力作用下流动发生形变；（2）热膨胀系数和压力收缩系数要小；（3）相对于基底，有较高的干法刻蚀选择性。
PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂）是应用最多的热压印胶,因为它的铸板聚合物的数均分子量可达2.2×104，涂敷非常均匀，而且能溶于自身单体、氯仿、乙酸、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂。
当然，其他类型的热压印胶也在逐渐被科学家们研制并应用到热压印技术当中。
例如法国微电子技术中心的Gourgon C等人[7]研究的NEB22电子束抗蚀剂，它既具有高的干刻选择性，又表现出很好的可压印性，很有可能取代PMMA材料。
3）、加热聚合物至玻璃化温度以上当温度到达聚合物的玻璃化温度以上,聚合物中大分子链段运动可以充分开展,使其相应处于高弹态,在一定压力下,就能迅速发生形变。
但温度又不宜过高，因为温度过高不仅增加了压模的周期，还对压模的结构起不到明显的改善，甚至可能使聚合物弯曲而导致模具受损。
4）、压模：恒温加压，使流动的聚合物填充模具中的空腔，压力不宜太小，以防腔体不能被完全填充。
5）、冷却：冷却到聚合物玻璃化温度一下，使图案固化，提供足够大的机械强度。
6）、脱模：脱模时要防止用力过度导致模具受损。
7）、刻蚀：通过O2RIE干法刻蚀去除残留的压印胶层，然后采用刻蚀技术进行图案转移。
图1 热压印工艺过程1.2 紫外固化压印(UV-curable Nanoimprint Lithograhpy)紫外固化压印(UV-curable Nanoimprint Lithograhpy)则是目前综合优势最好的压印技术，它不需要高温、高压条件，加工精度高、加工效率高、对准性好。
紫外压印最新的一个改进技术是步进-闪光压印[8]，它可以在工艺和工具成本明显降低的情况下，在工具寿命、模具寿命、模具成本、工艺良率、产量和尺寸重现精度等方面达到和光学光刻一样甚至更好。
紫外固化压印技术将是纳米压印技术的一个重要的发展方向。
它的工艺流程和热压印基本相同[9]，如图2所示：（1）模板制备：通过电子束曝光或聚焦离子束等微电子工艺制作出一个具有纳米图形结构的模板；（2）涂敷光刻胶：在基片(硅、石英玻璃等) 表面涂敷对紫外线过敏的压印光刻胶（如SU-8等）（3）压膜：加热光刻胶至玻璃化温度以上，然后恒温加压，使流动的聚合物填充模具中的空腔；（4）曝光：通过紫外线曝光固化压印光刻胶；（5）脱模；（6）刻蚀：将图形最终转移至基片表面,在基片上形成所需的纳米图形结构。
图2 紫外固化压印工艺过程它与热压印最大的区别是压印光刻胶需要使用对紫外线敏感的材料,而且压印的模板或衬底中至少有一种是透明的。
紫外固化压印技术通常采用的光刻胶体系之一是环氧树脂体系，它是阳离子聚合，不受空气中氧的干扰，收缩率较小，所以它还是通用型的紫外纳米压印胶。
SU-8就是环氧树脂体系中的一种。
它是一种化学放大负胶，分子式中含有8个环氧环，具有良好的光敏性，对紫外光吸收极少，且具有良好的力学性能、抗化学腐蚀性和热稳定性，所以被用作压印光刻胶材料[10]。
步进-闪光压印是在整体式紫外固化压印的工艺基础上发展起来的，二者的基本工作原理基本相同，区别仅在于：步进-闪光压印采用的是小模板，而整体式紫外固化压印的模板大小对应于基片的大小，一次性压印成型步进-闪光压印通常采用石英玻璃做模板，通过透明的石英玻璃进行光学对准，目前对准精度可达250nm，最大的缺点就是：生产效率较低，不适于大规模生产应用。
二者的性能对比如下表所示[11-12]。
表1 整体式紫外固化压印和步进-闪光压印的比较方式整体式紫外固化压印步进-闪光压印多层压印适用性可进行多层压印适合图形一致性和均匀度一般好模板的选用整体式大模板小模板加工的灵活性较差灵活分辨率60nm 50nm对准精度1um 250nm生产效率通常60-100片/小时通常10片/小时应用声表面波器件，光栅微机电系统集成电路，数据存储纳米电子器件1.3 微接触印刷(Micro-contact printing)微接触印刷(Micro-contact printing)是哈佛大学Whitesides GM等人提出来的。
它的基本思想是：用一块弹性模板和分子自组装技术，在基底表面形成自组装单分子层纳米图形结构。
这种方法不但快速、廉价,而且不需要洁净间和绝对平整的表面，适合多种不同表面，操作方法灵活多变。
它还具有高质量、低成本的优点，可大面积制作简单图案，图案的最小分辨率可达35nm。
它的工艺过程如图3所示：（1）制作弹性模板：首先用电子束或光学光刻的方法在硅片上加工出所需的纳米图案作为母板,再用液态PDMS浇铸母板,待PDMS固化后从母板中取出,即形成PDMS模板。
由于聚二甲基硅氧烷(PDMS)有独特的弹性,良好的透光性,介电性,化学惰性,易加工成型,所以选用此材料浇铸PDMS弹性模板。
（2）蘸墨：PDMS弹性模板与墨的垫片接触或浸在墨溶液里，墨通常采用烷基硫醇；（3）形成自组装分子层SAM：将蘸墨的弹性模板轻压在基片的贵金属表面，停留10-20秒后移开，硫醇会与贵金属膜表面反应形成自组装分子层；（4）湿法刻蚀转移单分子层图案：在氰化物溶液中,氰化物的离子促使未被SAM层覆盖的金的溶解,而由于SAM能有效地阻挡氰化物的离子,被SAM覆盖的金被保留,从而将单分子层的图案转移到金上[13]。
图3 微接触印刷工艺图此外微接触印刷技术还可以采用下面两种方式[14]:（1）用惰性胶体溶液与有催化活性的表面起反应,然后通过化学镀层法成型；（2）用活性催化剂与惰性表面起反应,然后通过化学镀层法成型。
2 三种纳米压印工艺性能和特点比较三种纳米压印工艺性能和特点比较如表2所示。
表2 三种纳米压印工艺性能和特点比较[15-18]方式热压印（HEL）紫外固化压印（UV-NIL）微接触(u CP)起源Stephen Y.Chou等人，1995年Austin Texas. GrantWilson,1996年哈佛大学White sidesG M.等人，1993年模板（材料）4英寸模板，Si,SiO2,,Ni,氮化硅，金刚石，碳化硅等材料1英寸小模板，石英玻璃或金刚石材料，可透过紫外光4英寸模板，聚二甲基硅氧烷（PDMS）分辨率100nm 50nm 80nm 温度压印时比聚合物玻璃化温度高50-100℃室温室温压印力2000-40000N 1-200N 1-100N基片Si片,SiO2片,敷有金属底膜的Si片Si片金膜，银、铜等金属或硅等非金属对准精度1um左右500nm 无有机溶剂1 mr-I系列2 NXR-1000系列3 PMMA和SU8系列紫外线过敏有机溶剂（SU-8等）1烷基硫醇2聚甲基丙烯酸特点1效率高2高宽比大3对准精度较低4模板加工周期长5最好使用真空环境1分辨率高2对准精度高3便于实验研究4可选真空环境1成本低2过程简单3效率高4无需真空环境5图形精密度较低3 三种纳米压印技术的应用领域这三种纳米压印技术各有优势，各具独特的应用前景：1、热压印技术：光电、光学器件；微型机电系统领域。