CN102799063B - 一种光刻胶模板及图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三光束激光干涉制备光刻胶模板的方法以及利用此方法制备图案化ZnO纳米棒阵列的应用，借助三光束激光干涉图案化技术，单次曝光快速生成大面积六角排列圆形孔洞模板，利用该模板对ZnO纳米棒阵列进行限域水热生长，从而实现ZnO纳米棒在位置、粗细、长短和疏密上的精确调控，具有系统结构简单、成本低廉、无需掩膜和转台、加工速度快和调控能力强等优点。所得大面积高度有序排列的ZnO纳米棒阵列，可应用于多个相关领域，包括发光二极管、紫外探测器、染料敏化太阳能电池、场发射冷阴极、应力传感器和生物传感器等，最终提高纳米功能器件的性能，具有重大的现实意义。

Description

一种光刻胶模板及图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法

技术领域

本发明属于纳米材料图案化生长领域，尤其涉及三光束激光干涉制备光刻胶模板的方法以及利用此方法制备图案化ZnO纳米棒阵列的应用。

背景技术

ZnO纳米棒阵列，是ZnO纳米材料体系中研究最为广泛、最为深入的材料之一。它不仅拥有ZnO纳米材料自身的力光电特性，还具备高比表面积、易于低成本大面积生产的优点，因此在纳米发电机([1]Sheng Xu,Yong Qin,Chen Xu,Yaguang Wei,Rusen Yang and Zhong Lin Wang,Nature Nanotechnology,vol5,May2010)、力电传感器([2]Min‐Yeol Choi,Dukhyun Choi,Mi‐Jin Jin,Insoo Kim,Sang‐Hyeob Kim,Jae‐Young Choi,Sang Yoon Lee,Jong Min Kim,and Sang‐Woo Kim,Adv.Mater.2009,21,2185‐2189)、发光二极管([3]Xiao‐Mei Zhang,Ming‐Yen Lu,Yue Zhang,Lih‐J.Chen,and Zhong Lin Wang,Adv.Mater.2009,21,2767‐2770)、场发射冷阴极([4]Hyun Wook Kang,Junyeob Yeo,Jin Ok Hwang,Sukjoon Hong,Phillip Lee,Seung Yong Han,Jin Hwan Lee,Yoon Soo Rho,Sang Ouk Kim,Seung Hwan Ko,and Hyung Jin Sung,J.Phys.Chem.C2011,115,11435‐11441)、紫外探测器([5]Y.K.Su,S.M.Peng,L.W.Ji,C.Z.Wu,W.B.Cheng,and C.H.Liu,Langmuir2010,26(1),603‐606)、太阳能电池([6]Chengkun Xu,Jiamin Wu,Umang V.Desai,and Di Gao,J.Am.Chem.Soc.2011,133,8122‐8125)、电致变色膜([7]X.W.Sun and J.X.Wang,Nano Lett.,Vol.8,No.7,2008)、生物传感器([8]Adam Dorfman,Nitin Kumar,and Jong‐in Hahm,Adv.Mater.2006,18,2685‐2690)等多种纳米功能器件上得到成功运用，被公认为是具有巨大应用和工程化前景的纳米材料。然而，用液相外延法和化学气相沉积法传统工艺制得的ZnO纳米棒阵列，存在c轴取向不佳、间距过密、粗细不均和长短不一等缺点，不但没有实现真正意义上的形貌结构精确调控，而且在后续器件构建时，会造成电极接触不良、电流堵塞、漏电或反向电流大、服役稳定性差等问题，极大限制了各类纳米功能器件性能和寿命的提升。

为了妥善解决上述问题，图案化生长技术应运而生。所谓图案化，就是借助规则排列的模板，对ZnO纳米棒阵列的形貌结构进行限域生长和精确调控。目前，较为常见的ZnO纳米棒阵列图案化生长技术主要包括：光刻([9]Chun Cheng,Ming Lei,Lin Feng,Tai Lun Wong,K.M.Ho,Kwok Kwong Fung,Michael M.T.Loy,Dapeng Yu,and Ning Wang,ACSnano,VOL.3,NO.1,53‐58,2009;[10]H.S.Song,W.J.Zhang,C.Cheng,Y.B.Tang,L.B.Luo,X.Chen,C.Y.Luan,X.M.Meng,J.A.Zapien,N.Wang,C.S.Lee,I.Bello,and S.T.Lee,Crystal Growth & Design,Vol.11,No.1,2011)、PS球自组装([11]Xudong Wang,Christopher J.Summers,and Zhong Lin Wang,Nano Lett.,Vol.4,No.3,2004;[12]D.F.Liu,Y.J.Xiang,X.C.Wu,Z.X.Zhang,L.F.Liu,L.Song,X.W.Zhao,S.D.Luo,W.J.Ma,J.Shen,W.Y.Zhou,G.Wang,C.Y.Wang,and S.S.Xie,Nano Lett.,Vol.6,No.10,2006)、电子束曝光([13]Sheng Xu,Yaguang Wei,Melanie Kirkham,Jin Liu,Wenjie Mai,Dragomir Davidovic,Robert L.Snyder,and Zhong Lin Wang,J.Am.Chem.Soc.2008,130,14958‐14959;[14]Robert Erdelyi,Takahiro Nagata,David J.Rogers,Ferechteh H.Teherani,Zsolt E.Horvath,Zoltan Labadi,Zsofia Baji,Yutaka Wakayama,and Janos Volk,Cryst.Growth Des.2011,11,2515‐2519)和激光干涉([15]DongSik Kim,Ran Ji,Hong Jin Fan,Frank Bertram,Roland Scholz,Armin Dadgar,Kornelius Nielsch,AloisKrost,J‐rgen Christen,Ulrich 

and Margit Zacharias,Small2007,3,No.1,76‐80;[16]Ki SeokKim,Hyun Jeong,Mun Seok Jeong,and Gun Young Jung,Adv.Funct.Mater.2010,20,3055‐3063;[17]Yaguang Wei,Wenzhuo Wu,Rui Guo,Dajun Yuan,Suman Das,and Zhong Lin Wang,Nano Lett.2010,10,3414‐3419)。

（1）光刻：2009年香港科技大学Ning Wang[9]小组利用光刻技术先在Si基底上制作光刻胶纳米点阵，然后用CVD法将其高温碳化并作为形核点来生长图案化的ZnO纳米棒阵列；2011年香港城市大学李述汤[10]小组通过光刻和刻蚀，先形成Si微米棒阵列，随后在微米棒侧壁上继续生长ZnO纳米棒阵列。由于衍射效应的存在，用光刻技术制作的孔洞/点阵模板，直径很难达到入射波长以下水平，因此所得ZnO纳米棒阵列大多成簇状分布，可控性不太理想。

（2）PS球自组装：2004年佐治亚理工学院王中林[11]小组在PS球自助装膜形成的规则球间隙中，溅射进Au颗粒，随后用CVD法定点催化生长ZnO纳米棒阵列；2006年中科院物理所解思深[12]小组用刻蚀和退火的方法对模板做了改进，从而实现纳米棒单点单根的生长。该方法对基片表面平整度和亲水疏水特性要求较高，PS球大面积连续均匀分布难度较大，又因为采用Au等金属颗粒作为催化剂来高温生长，不仅会引入大量缺陷，而且还对衬底有耐高温的要求。

（3）电子束曝光：2008年佐治亚理工学院王中林[13]小组使用EBL逐点打孔制作了约200μm见方的高分子孔洞模板，并由此水热生长了单孔单根的ZnO纳米棒阵列；2011年匈牙利技术物理与材料科学研究所Janos Volk[14]小组结合EBL考察了不同晶种层制备工艺对后续图案化ZnO纳米棒阵列形貌的影响。EBL尽管加工精度高，但加工速度慢、成本高，不适于制作大面积图案化ZnO纳米棒阵列。

（4）激光干涉：2007年德国Max Planck微结构物理研究所Dong Sik Kim[15]利用双光束激光干涉技术制作了方形排列的孔洞模板，溅射进Au颗粒，之后用CVD法制备了规则排列的ZnO纳米棒阵列；2010年韩国光州科技学院Gun Young Jung[16]小组利用双光束激光干涉技术在预制有匀胶晶种层的Si、SiO₂、FTO上制作了方形排列和六角排列的孔洞模板，然后用水热法得到了直立生长、均匀排列的ZnO纳米棒阵列，纳米棒直径200‐300nm，基底尺寸达到2英寸晶圆级别；2010年佐治亚理工学院王中林[17]小组同样利用双光束激光干涉技术在GaN和预制磁控溅射晶种层的Si基底上制作了方形排列孔洞模板，并用水热法生长得到图案化ZnO纳米棒阵列，纳米棒直径500‐600nm，基底尺寸也达到2英寸晶圆级别。激光干涉图案化技术具有成本低廉、模板孔洞直径和密度可调等优点，是实现大面积高度有序排列ZnO纳米棒阵列的首选。

然而，双光束激光干涉单次曝光只能生成线状模板，若要生成孔洞模板，需进行多次旋转曝光，方形排列的需两次，六角排列的需三次。这种多次曝光的方法具有以下不足：1、费时费力，且延长了外部环境的作用时间，易使孔洞模板品质下降；2、同一曝光位置，多次曝光时所给剂量各不相同，模板结构会出现不对称；3、三次曝光制备六角排列孔洞模板时，易出现莫尔条纹，致使孔洞大量闭合。另外，冯伯儒等人提出了可用于五光束或多种多光束和多次曝光的梯形棱镜波前分割干涉光刻方法（冯伯儒等,波前分割无掩模激光干涉光刻的实现方法,光电工程,Vol.31,No.21,p8-11）。来自激光器L的激光束经反射镜M0，M反射后由扩束准直空间滤波系统后成为大口径平行光束，经三个反射镜M1，M2和M3反射向抗蚀剂基片，并在基片上重迭产生干涉。调整M1，M2和M3的位置和方向，可以实现上述两种三光束干涉光刻，但此方法存在，设备复杂，加工面积小等问题。

发明内容

本发明的目的是公开一种三光束激光干涉制备光刻胶模板的方法以及利用此方法制备图案化ZnO纳米棒阵列的应用，借助三光束激光干涉图案化技术，单次曝光快速生成大面积六角排列圆形孔洞模板，利用该模板对ZnO纳米棒阵列进行限域水热生长，从而实现ZnO纳米棒在位置、粗细、长短和疏密上的精确调控，具有系统结构简单、成本低廉、无需掩膜和转台、加工速度快和调控能力强等优点。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案。

一种光刻胶模板的制备方法，包括以下的制备步骤：

（1）三光束激光干涉系统：一束325nm激光从He-Cd激光器中发出，经两面圆形介质全反射镜反射，进入空间滤波器进行滤波处理，扩束后形成大光斑；样品以5～60度入射角进行放置，两面方形紫外增强铝反射镜垂直于样品台放置，相互夹角为120度，样品台与两面方形反射镜的交点对准大光斑的中心；

（2）基片清洗与光刻胶旋涂：基片经清洗后，氮气吹干；i线负性紫外光刻胶经1:1～2的质量比稀释后，进行变速旋涂，得到光刻胶膜，对其进行热板软烘；

（3）基片曝光和显影：将步骤（2）中旋涂有光刻胶的基片固定到菱形曝光区域利用步骤（1）的三光束激光干涉系统进行曝光，对曝光后的基片进行热板硬烘，对其进行显影、定影后用氮气吹干，即可得到大面积六角排列圆形孔洞光刻胶模板。

本发明制备步骤（2）中，用i线正性紫外光刻胶，得到大面积六角排列圆形柱状光刻胶模板。

本发明所述光刻胶模板的孔洞周期由激光波长、样品入射角度决定，满足公式P=λ/1.4sinθ，其中P为孔洞周期，λ为激光波长，θ为样品入射角度。

本发明的优选方案，步骤（1）中所述滤波器由焦距为2cm的物镜和直径为5μm的针孔组成；所述两面反射镜5×10cm方形紫外增强铝反射镜相互夹角为120度且均垂直于样品台，样品台与两面反射镜的交点对准扩束后的大光斑中心。

本发明的优选方案，步骤（3）中基片位于菱形曝光区域水平对角线上，且基片中心距离光斑中心2cm。

本发明还涉及图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，其包括以下的制备步骤：

（1）图案化ZnO纳米棒阵列的模板水热法限域生长：将光刻胶模板的制备方法中制备于基片上的大面积六角排列圆形孔洞光刻胶模板的正面与硝酸锌和六亚甲基四胺水溶液相接触，进行异质外延生长，反应温度80-100摄氏度，反应时间2h～24h；

（2）阵列的清洗和光刻胶模板的去除：水热反应结束，将基片用去离子水冲洗，然后在去胶剂中浸泡，再用去离子水漂洗，接着放入有机溶剂中浸泡，最后取出烘干，即可得到ZnO纳米棒阵列。

图案化ZnO纳米棒阵列生长后从反应液中取出，除了用去胶剂去胶和去离子水漂洗外，还要在有机溶剂如异丙醇中浸泡后再烘干，以防阵列因去离子水烘干时表面张力过大而倾倒断裂。

本发明图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，所述基片为晶格失配大的材料，包括蓝宝石、Si、导电玻璃、柔性材料等，其制备三光束激光干涉模板时，需在光刻胶旋涂前在基片上预先制作ZnO晶种层；而当基片为晶格失配小的材料时，ZnO纳米棒阵列可以直接生长的基片上，晶格失配小的基片为GaN外延片、ZnO单晶片等。

本发明图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，所述同周期下纳米棒的直径可通过模板的曝光时间调节。

本发明图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法的优选方案为，在步骤（1）中，所述硝酸锌和六亚甲基四胺水溶液0.01‐0.10mol/L等摩尔比的混合溶液。

本发明不仅继承了双光束激光干涉模板法的优点，而且在快速、可控、均匀和大面积制备方面又迈进了一步：1、激光干涉系统结构简单、易于搭建、成本低廉，无需掩膜板，相对于冯伯儒等人提出了可用于五光束或多种多光束和多次曝光的梯形棱镜波前分割干涉光刻方法，本发明只需两面反射镜，即可实现三光束激光干涉，且拥有更大的加工面积，同时更方便调节模板结构的周期和尺寸；2、单次曝光即可得到六角排列圆形孔洞模板，无需转动样品，模板对比度和均匀性高；3、通过改变激光波长、入射角度和曝光剂量，可以调节模板孔洞周期和直径，从而精确控制纳米棒的疏密和粗细；4、模板加工速度快（<1min），加工面积大（>2*2cm）；5、采用低温水热无催化生长ZnO纳米棒阵列，对模板破坏作用小，可兼容高分子柔性基底；6、通过改变水热生长工艺，方便调控ZnO纳米棒阵列的形貌；7、模板易于去除，对基底和阵列均无损伤，利于下一步构建器件；8、成果辐射面大，所得大面积高度有序排列的ZnO纳米棒阵列，可应用于多个相关领域，包括发光二极管、紫外探测器、染料敏化太阳能电池、场发射冷阴极、应力传感器和生物传感器等，最终提高纳米功能器件的性能，具有重大的现实意义。

附图说明

图1为三光束激光干涉系统示意图，其中1.电子快门，2.反射镜1，3.反射镜2，4.空间滤波器，5.紫外增强铝反射镜，6.样品曝光台，7.He‐Cd激光器；

图2为曝光区域照片；

图3为干涉区域的能量分布模拟图；

图4为记录干涉能量分布后形成的光刻胶模板结构示意图，其中1.圆形孔洞，2.光刻胶，3.孔洞周期，4.圆形孔洞呈六角排列；

图5为实施例1玻璃基片上加工的六角排列孔洞光刻胶模板照片；

图6为实施例1玻璃基片上加工的六角排列孔洞光刻胶模板低倍FESEM正视图；

图7为实施例1玻璃基片上加工的六角排列孔洞光刻胶模板高倍FESEM正视图；

图8为实施例2，p‐GaN基片上重复加工的六角排列孔洞光刻胶模板；

图9为实施例2，p‐GaN基片上图案化ZnO纳米棒阵列低倍FESEM45度侧视图；

图10为实施例2，p‐GaN基片上图案化ZnO纳米棒阵列高倍FESEM45度侧视图。

具体实施方式

实施例1：

光刻胶模板的制备，包括以下的制备步骤：

（1）三光束激光干涉系统构建：如图1所示，一束325nm激光从He‐Cd激光器（7）中发出，经两面介质全反射镜（2、3）反射，进入空间滤波器（4）进行滤波处理，由焦距为2cm的物镜和直径为5μm的针孔组成，随后扩束100cm形成直径为12cm的大光斑；样品台（6）以18.5度入射角进行放置，两面5×10cm方形紫外增强铝反射镜（5）相互夹角为120度且均垂直于样品台，样品台（6）与两面反射镜的交点对准大光斑的中心；安放电子快门（1），用于精确控制曝光时间。

（2）基片清洗与光刻胶旋涂：2.2×2.2cm玻璃基底经丙酮、食人鱼溶液（浓硫酸和双氧水体积比3:1）和去离子水超声清洗后，氮气吹干；i线负性紫外光刻胶经1:1质量比稀释后，进行500rpm×6s+4000rpm×30s旋涂，得到膜厚300nm；对旋涂有光刻胶的基片进行85摄氏度热板软烘1min。

（3）基片曝光和显影：将上述旋涂有光刻胶的基片利用步骤（1）的三光束激光干涉系统进行曝光，基片位于菱形曝光区域水平对角线上，且基片中心距离光斑中心2cm，曝光时间为40s；对曝光后的基片进行95摄氏度热板硬烘1min；用配套显影液对结构进行30s显影，之后去离子水定影20s，氮气吹干，即可得到大面积六角排列圆形孔洞光刻胶模板，如图5、6、7所示。

实施例2：

p‐GaN基片图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，包括以下步骤：

（1）三光束激光干涉系统构建：如图1所示，一束325nm激光从He‐Cd激光器（7）中发出，经两面介质全反射镜（2、3）反射，进入空间滤波器（4）进行滤波处理，由焦距为2cm的物镜和直径为5μm的针孔组成，随后扩束100cm形成直径为12cm的大光斑；样品台（6）以5度入射角进行放置，两面5×10cm方形紫外增强铝反射镜（5）相互夹角为120度且均垂直于样品台，样品台（6）与两面反射镜的交点对准大光斑的中心；安放电子快门（1），用于精确控制曝光时间。

（2）基片清洗与光刻胶旋涂：0.7×0.7cm p‐GaN基片经丙酮、异丙醇和去离子水超声清洗后，氮气吹干；i线负性紫外光刻胶经1:1质量比稀释后，进行500rpm×6s+4000rpm×30s旋涂，得到膜厚300nm；对旋涂有光刻胶的基片进行85摄氏度热板软烘1min。

（3）基片曝光和显影：将上述旋涂有光刻胶的基片利用步骤（1）的三光束激光干涉系统进行曝光，基片位于菱形曝光区域水平对角线上，且基片中心距离光斑中心2cm，曝光时间为40s；对曝光后的基片进行95摄氏度热板硬烘1min；用配套显影液对结构进行30s显影，之后去离子水定影20s，氮气吹干，即可得到六角排列圆形孔洞光刻胶模板，如图8所示。

（4）图案化ZnO纳米棒阵列的模板法水热法限域生长：将带有六角排列圆形孔洞模板的p‐GaN正面朝下，漂浮在0.01mol/L等摩尔的硝酸锌和六亚甲基四胺水溶液液面上，进行异质外延生长，反应温度80摄氏度，反应时间24h。

（5）阵列的清洗和光刻胶模板的去除：水热反应结束，将基片用大量去离子水冲洗，然后在配套去胶剂中浸泡20s用以去除光刻胶模板，再用去离子水漂洗，接着放入异丙醇中浸泡1min，最后取出烘干，即可得到基于p‐GaN的图案化ZnO纳米棒阵列，如图9、10所示。

实施例3：

Si基片图案化ZnO纳米棒阵列

（1）三光束激光干涉系统构建：如图1所示，一束325nm激光从He‐Cd激光器（7）中发出，经两面介质全反射镜（2、3）反射，进入空间滤波器（4）进行滤波处理，由焦距为2cm的物镜和直径为5μm的针孔组成，随后扩束100cm形成直径为12cm的大光斑；样品台（6）以60度入射角进行放置，两面5×10cm方形紫外增强铝反射镜（5）相互夹角为120度且均垂直于样品台，样品台（6）与两面反射镜的交点对准大光斑的中心；安放电子快门（1），用于精确控制曝光时间。

（2）基片清洗、晶种层溅射与光刻胶旋涂：1×1cm Si基片经丙酮、异丙醇和去离子水超声清洗后，氮气吹干；采用ZnO靶进行射频磁控溅射，在Si基片上溅射ZnO晶种层，溅射参数为：本底真空4×10^-4Pa，溅射功率80W，常温溅射，溅射厚度200nm；i线负性紫外光刻胶经1:2质量比稀释后，在上Si基片上进行500rpm×6s+4000rpm×30s旋涂，得到膜厚180nm；对旋涂有光刻胶的基片进行85摄氏度热板软烘1min。

（3）基片曝光和显影：将上述旋涂有光刻胶的基片利用步骤（1）的三光束激光干涉系统进行曝光，基片位于菱形曝光区域水平对角线上，且基片中心距离光斑中心2cm，曝光时间为50s；对曝光后的基片进行95摄氏度热板硬烘1min；用配套显影液对结构进行15s显影，之后去离子水定影20s，氮气吹干，即可在Si基片上得到六角排列圆形孔洞光刻胶模板。

（4）图案化ZnO纳米棒阵列的模板法水热法限域生长：将带有六角排列圆形孔洞模板的Si基片正面朝下，漂浮在0.1mol/L等摩尔的硝酸锌和六亚甲基四胺水溶液液面上，进行同质外延生长，反应温度100摄氏度，反应时间2h。

（5）阵列的清洗和光刻胶模板的去除：水热反应结束，将基片用大量去离子水冲洗，然后在配套去胶剂中浸泡20s用以去除光刻胶模板，再用去离子水漂洗，接着放入异丙醇中浸泡1min，最后取出烘干，即可得到基于Si基的图案化ZnO纳米棒阵列。

Claims (10)

1.一种光刻胶模板的制备方法，其特征在于，包括以下的制备步骤：

（1）三光束激光干涉系统：一束325nm激光从He-Cd激光器中发出，经两面圆形介质全反射镜反射，进入空间滤波器进行滤波处理，扩束后形成大光斑；样品以5～60度入射角进行放置，两面方形紫外增强铝反射镜垂直于样品台放置，相互夹角为120度，样品台与两面方形反射镜的交点对准大光斑的中心；

（2）基片清洗与光刻胶旋涂：基片经清洗后，氮气吹干；i线负性紫外光刻胶经1:1～2的质量比稀释后，进行变速旋涂，得到光刻胶膜，对其进行热板软烘；

（3）基片曝光和显影：将步骤（2）中旋涂有光刻胶的基片固定到菱形曝光区域利用步骤（1）的三光束激光干涉系统进行曝光，对曝光后的基片进行热板硬烘，对其进行显影、定影后用氮气吹干，即可得到大面积六角排列圆形孔洞光刻胶模板。

2.根据权利要求1所述的光刻胶模板的制备方法，其特征在于，所述制备步骤（2）中，用i线正性紫外光刻胶，得到大面积六角排列圆形柱状光刻胶模板。

3.根据权利要求1所述的光刻胶模板的制备方法，其特征在于，所述光刻胶模板的孔洞周期由激光波长、样品入射角度决定，满足公式P=λ/1.4sinθ，其中P为孔洞周期，λ为激光波长，θ为样品入射角度。

4.根据权利要求1所述的光刻胶模板的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述滤波器由焦距为2cm的物镜和直径为5μm的针孔组成。

5.根据权利要求1所述的光刻胶模板的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述两面反射镜5×10cm方形紫外增强铝反射镜相互夹角为120度且均垂直于样品台，样品台与两面反射镜的交点对准扩束后的大光斑中心。

6.根据权利要求1所述的光刻胶模板的制备方法，其特征在于，步骤（3）中基片位于菱形曝光区域水平对角线上，且基片中心距离光斑中心2cm。

7.图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，包括以下的制备步骤：

（1）图案化ZnO纳米棒阵列的模板水热法限域生长：将权利要求1制备于基片上的大面积六角排列圆形孔洞光刻胶模板的正面与硝酸锌和六亚甲基四胺水溶液相接触，进行异质外延生长，反应温度80-100摄氏度，反应时间2h～24h；

（2）阵列的清洗和光刻胶模板的去除：水热反应结束，将基片用去离子水冲洗，然后在去胶剂中浸泡，再用去离子水漂洗，接着放入有机溶剂中浸泡，最后取出烘干，即可得到ZnO纳米棒阵列。

8.根据权利要求7所述的图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，所述基片为晶格失配大的材料，包括蓝宝石、Si、导电玻璃、ITO、柔性材料，其制备三光束激光干涉模板时，需在光刻胶旋涂前在基片上预先制作ZnO晶种层。

9.根据权利要求7或8所述的图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，所述同周期下纳米棒的直径可通过模板的曝光时间调节。

10.根据权利要求7所述的图案化ZnO纳米棒阵列的制备方法，其特征在于，在步骤（1）中，所述硝酸锌和六亚甲基四胺水溶液为0.01-0.10mol/L等摩尔比的混合溶液。

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