CN103523736A - 分级结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分级结构及其制备方法。本发明提供一种分级结构，其中具有纳米尺度范围的特征长度的至少一个第四块体与第一结构的外部接合，在所述第一结构中，至少两个第三块体相互接合。根据本发明，在纳米尺度上产生的优异性质可被用于宏观尺度的结构中。此外，不同尺度的结构可相互连接，而无论其尺度差异。

Description

分级结构及其制备方法

本申请是申请日为2009年8月24日、申请号为200980129153.3、发明名称为“分级结构及其制备方法”(PCT/KR2009/004702，进入国家阶段日期2011年1月25日)之申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及分级结构及其制备方法。更具体而言，本发明涉及分级结构的形状、按照所述形状的分级结构的工程效果、所述工程效果的增强方法、将所述分级结构应用于新型材料或零件的方法，以及所述分级结构的大规模制备方法。

背景技术

自从1980年研发了扫描隧道显微镜以来，用于测量纳米尺度范围(其具有100nm的特征长度)内产生的特定现象的纳米测量技术得以迅速发展。目前，纳米测量技术被积极应用于测量纳米尺度范围中产生的特定的机械、电磁、光学、化学或热性质。

通过纳米测量技术的发展，已发现在纳米尺度范围内产生不同于已知宏观尺度范围的自然现象，并且迄今为止，已经连续报道纳米尺度范围内的新自然现象。

此外，由于碳纳米管因Ligima于1991年的文献而受到人们关注，所以纳米材料技术已得到积极研究，其中由各种金属和半导体构成的各种纳米材料(即，纳米线、纳米棒、纳米带、量子点等)被应用于现实生活。

同时，在半导体工艺技术的当前水平下，在预定二极管的情况下，半导体工艺的临界尺寸达到100nm以下。半导体工艺技术提供可更自由且更廉价地制备纳米尺度结构的方法，并由此带来纳米技术的结果应用于现实生活的无限可能性。

在该背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明背景技术的理解，因此其可包含不构成该国家本领域技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

【技术问题】

本发明致力于提供一种分级结构及其制备方法，在所述分级结构中，在纳米尺度范围内产生的优异性质可以用于宏观尺度范围的结构优异。

【技术方案】

本发明的一个示例性实施方案提供一种分级结构，其中至少一个具有纳米尺度范围的特征长度的纳米物体以第一图案排列在第一块体的第一基体上，并且至少一个第一块体以第二图案排列在第二块体的第二基体上。

所述第一基体或所述第二基体可以由聚合物或金属形成。

所述特征长度可为1nm至100nm。

所述纳米物体可以为选自量子点、纳米球、纳米颗粒、纳米管、纳米线和纳米尺度范围的线条图案中的任一种。

所述第一图案可以由选自光学光刻法、软光刻法、全息光刻法、纳米压印法、荫罩法和金属转印法的任一方法形成。

所述第二块体的大小可以是所述第一块体的5至100倍。

本发明的另一个示例性实施方案提供一种分级结构，其中至少一个具有纳米尺度范围的特征长度的第四块体与第一结构的外部接合，在所述第一结构中至少两个第三块体相互接合。

所述特征长度可以为1nm至100nm。

本发明的又一示例性实施方案提供一种制备分级结构的方法，其包括：(a)在第一基底上形成第一基体；(b)将至少一个具有纳米尺度范围的特征长度的纳米物体以第一图案排列在所述第一基体上；(c)在步骤(b)的所述第一图案上形成第二基体；(d)通过分离所述第一基底形成第一块体；(e)将至少一个第一块体以第二图案排列在第二基底上；(f)在步骤(e)的所述第二图案上形成第三基体；和(g)通过分离所述第二基底形成第二块体。

所述第一基体或所述第二基体可以由聚合物或金属形成。

所述特征长度可为1nm至100nm的范围。

所述纳米物体可以为选自量子点、纳米球、纳米颗粒、纳米管、纳米线和纳米尺度范围的线条图案中的任一种。

所述图案可以由选自光学光刻法、软光刻法、全息光刻法、纳米压印法、荫罩法和金属转印法的任一方法形成。

所述步骤(a)还可以包括：(a1)在形成所述第一基体之前，在所述第一基底上形成牺牲层。

所述步骤(d)可以包括：(d1)在所述第二基体上形成光刻胶图案或无机图案之后对其进行蚀刻，和(d2)移除所述光刻胶图案或无机图案。

所述光刻胶图案或无机图案可通过使用光学光刻法或压印光刻法来形成。

所述步骤(e)可包括通过使用夹盘(chuck)使所述第一块体附着在所述第二基底上。

所述步骤(e)还可以包括在排列所述第一块体之前，在所述第二基底上形成附着加强层。

所述附着加强层可以是自组装的单层或聚合物粘合层。

所述第二块体的大小可以是所述第一块体的5至100倍。

本发明的又一示例性实施方案提供一种制备分级结构的方法，其包括：(A)形成至少一个具有纳米尺度范围的特征长度的第三块体和至少一个比所述第三块体大的第四块体；(B)使所述第四块体附着在第三基底上，并且使所述第三块体附着在所述第四块体上；和(C)分离所述第三基底。

所述第四块体的大小可以是所述第三块体的5至100倍。

所述步骤(B)可包括通过使用夹盘使所述第四块体或所述第三块体附着在所述第三基底或所述第四块体上。

所述步骤(B)可包括在使所述第四块体附着之前，在所述第三基底上形成附着加强层。

所述附着加强层可以是自组装的单层或聚合物粘合层。

【有利效果】

根据本发明的示例性实施方案，其效果可大致分为三个因素。

首先，提供一种在纳米尺度范围内产生的优异性能可被应用于宏观尺度范围的结构的方法。其次，提供一种用于简单互连或互接具有不同尺寸范围的结构而不论其尺寸范围大小的方法。再次，提供一种包括难以通过相关技术制备的三维形状的零件的简单制备方法。

附图说明

图1是说明在人类肌腱中发现的分级结构的实例的示意图。

图2是说明在大壁虎(Gecko lizard)脚掌上形成的分级结构的实例的图片。

图3是说明可根据本发明的一个示例性实施方案制备的结构的图。

图4是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备过程的示意图。

图5是说明在图4的1级过程的基体中排列的纳米物体的不同实例的示意图

图6是说明根据本发明的第二示例性实施方案的分级结构的示意图。

图7是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备方法中的1级过程的过程图。

图8是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备方法中的1级过程之后的1级块体的制备过程的过程图。

图9是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备方法中的2级过程的过程图。

图10是说明根据本发明的第二示例性实施方案的分级结构的制备过程的过程图。

图11是说明根据本发明的第三示例性实施方案的分级结构的制备方法中的1级过程的过程图。

图12是说明根据本发明的第三示例性实施方案的分级结构的制备方法中的1级过程之后的1级块体的制备过程的过程图。

图13是说明根据本发明的第三示例性实施方案的分级结构的制备方法中的2级过程的过程图。

具体实施方式

在描述实施本发明的详细内容之前，省略在扰乱本发明的技术主旨的范围内的不直接涉及本发明的技术主旨的构造。

此外，考虑到可以合适地限定所述术语的概念以通过使用本发明人的最好方法来描述本发明的原则，本说明书和权利要求书中使用的术语或词语应被理解为对应于本发明的技术精神的含义和概念。

通过天然结构的当前研究证实了将纳米尺度范围内产生的优异性能移植到宏观结构中的可能性。

图1是说明在人类肌腱中发现的分级结构的实例的示意图。

通过图1所示的分级结构，人类肌腱可显示优异的强度并针对由外部施加的应力保持非常大的形变比率。除了人类肌腱之外，在动物骨骼中观察到相似的分级结构，使得动物骨骼显示优异的断裂韧性。

即使人类肌腱或动物骨骼中可能存在缺陷，但由于分级结构削弱了外部冲击，因此也产生这种优异的断裂韧性，并且这种分级结构(如图1所示)具有连续分级直至6或7阶的纳米尺度范围的基本结构。

作为用分级结构实现优异性能的另一个实例，图2中说明了在大壁虎脚掌上形成的分级结构的实例。

大壁虎通过使用图2中所示的分级结构将在纳米尺度范围内产生的范德华力放大至宏观尺度范围。由此，大壁虎确保附着能力使其能够在建筑物的天花板或玻璃窗上自由移动。

通过纳米尺度范围内的范德华力的附着能力的量非常小，但是通过分级结构将其扩大至宏观尺度范围，则附着能力的量可按几何级数增加。通过这种方式，产生具有数百克重量的大壁虎将其自身附着于天花板或玻璃窗上的附着力。

在相关领域中没有人工制备分级结构的技术，但是根据本发明的示例性实施方案，可以生产实现优异性质(即，优异的断裂性能或附着能力)的人造分级结构。

此外，本发明的示例性实施方案提供用于简单互连或互接具有不同尺度的结构而不论其尺度大小的方法。

根据纳米技术的发展，已经研发了通过使用纳米尺度范围的结构(即，纳米管或纳米线)实现纳米尺度范围的晶体管或各种NEMS(纳电机系统)的技术，但是还没有使纳米尺度范围的结构与宏观尺度范围的结构互连或互接的技术。

根据本发明的示例性实施方案，可以使纳米尺度范围的结构与日常生活中使用的产品互连或互接。

例如，图3中所示的结构可通过使用根据本发明的示例性实施方案的分级结构来制备。即，在图3中，可以制备与对应于数十微米以上尺度范围的硅MEMS(微电机系统)(上图)、与对应于数微米以下的尺度范围的金属互连线(居中)，以及与对应于数十纳米尺度范围且具有非常高的测量灵敏度的纳米线传感器(下图)互连或互接的产品。

在图3中，可以小心选择用于级数之间电连接的附着能力提高层的材料，或者也可以不使用附着能力提高层。如果不使用附着能力提高层，则可以通过应用表面处理技术例如等离子体处理技术来提高附着能力。这将在下文详细描述。

同时，本发明的示例性实施方案提供一种简单制备包括难以通过相关技术制备的三维形状的零件的方法。

三维产品的制备方法可以分类为叠加法和递减法。叠加法是层积或组装基础块体以制备三维产品的方法，实例可为立体光刻或激光烧结法。另一方面，递减法是通过逐步切除宏观结构实现所需形状的方法，实例可为铣削、车床加工、卸载或光学光刻法。

本发明的示例性实施方案提出一种不同于已知叠加法的加和制备方法，如图3所示，其提供一种通过层积或组装每一级的结构来制备三维产品的方法。如果使用根据本发明的示例性实施方案的制备方法，则可以制备无法通过已知的叠加法制备的结构，例如其中包含复杂流体通道的结构，如随形(conformal)冷却模，并且通过使用不同尺寸范围的块体可以相对于已知叠加法改善生产力和改善图案分辨率。

已知的叠加法是层积具有预定尺寸的基础结构的方法，并且当基础结构的尺寸增加时，制备速度随基础结构的体积(即，基础结构尺寸的立方)成比例增加。另一方面，当层积用于根据本发明的示例性实施方案层积的级数的基础块体时，对于没有细微图案变化的部分，通过使用具有大尺度的基础块体制备结构，而对于有细微图案变化的部分，可以通过使用具有小尺度的基础块体从而大大改善制备速度。

此外，由于表面分辨率差，大部分已知的叠加法包括后处理(抛光或精加工)过程，但是根据本发明的示例性实施方案，通过降低最小尺度范围的基础块体的尺寸可以改善结构的加工分辨率，从而可以使后处理过程最小化或省略。

在下文中将参考附图详细描述根据本发明的不同示例性实施方案的分级结构及其制备方法。

图4是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备过程的示意图。

参考图4，在1级过程中，示出了与基底12上的基体14连接的具有纳米尺度范围的特征长度(例如W_l)的纳米物体16。

如图5中所示，纳米物体16可以为0维、1维或2维纳米物体。根据纳米物体16是否体现为点、线或面的外观，为了方便起见，可将其分为0维、1维或2维纳米物体。参考图5(a)，作为0维纳米物体160，有量子点、纳米球或纳米颗粒。参考图5(b)，作为1维纳米物体161，有纳米管、纳米线或纳米尺度范围的线条图案。参考图5(c)，2维纳米物体162为具有纳米尺度范围的有效厚度的纳米物体。

排列纳米物体16、160、161和162的方法可以分为纳米物体16、160、161和162分散在基体14中同时确保随机分布的方法，和纳米物体16、160、161和162具有三维空间中的周期性图案或预先分布在预定位置的方法。为了分散纳米物体使其具有预定的分布，在下文中将详细描述一般方法(即，基于纳米颗粒的复合材料的制备方法)以及排列纳米物体使其具有周期性图案或将纳米物体预先分布在预定位置的方法。

参考图4，在2级过程中，通过将所形成的纳米尺度范围的1级块体10排列成在3维空间中具有预定形状和尺寸来实现2级块体20。在3级过程中，通过排列在3维空间中具有预定形状和尺寸的2级块体20来实现3级块体30。如果必要，可以通过使用相同方法逐步实现4级块体、5级块体等。

2级块体20的尺度范围W_lll比1级块体10的尺度范围W_ll大得多，并且2级块体20的尺度范围W_lll可以是1级块体10的尺度范围W_ll的5至100倍。在3级块体30和2级块体20之间也是如此，因此，当级数增加时，每一级块体的尺寸逐渐增加，使得最终构成宏观尺度范围的结构。

图6是说明根据本发明的第二示例性实施方案的分级结构的示意图。

如图6中所示，根据本发明的第二示例性实施方案的分级结构可以通过使用如下方法制备：首先组装具有最大尺度的级数的块体(图6中的4级)，然后组装具有较小尺度的级数的块体。在图6中，可以看到4级由1个4级块体140构成，3级由4个3级块体130构成，2级由12个2级块体120构成，1级由48个1级块体110构成。本发明并不限于特定数量。

与图4相同，在图6的1级中，图5中所示的不同纳米物体可以排列在每个1级块体110的基体内。下文中将详细描述图6中所示的分级结构的制备方法。

在下文中，将描述图4所示的根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备方法。为了方便起见，纳米物体16是金属纳米图案，基体14是聚合物，但是本发明并不限于此。作为其实例，可使用聚合物和金属作为基体14，并且在图11至图13中说明了通过使用基体和不同种类的不同金属作为纳米物体材料的分级结构的制备方法。

图7是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备方法中的1级过程的过程图。

首先，在基底12上沉积牺牲层13(S11)。步骤S11的牺牲层13的作用是允许通过随后的蚀刻使完成的1级块体10顺利地从基底12分离。牺牲层13的材料可以是蚀刻选择性大于作为基体14的聚合物的材料。

然后，将聚合物作为基体14旋涂在牺牲层13上(S12)。可以使用任何可旋涂的聚合物作为步骤S12的基体14的聚合物，并且通常可以根据旋涂条件，精确控制厚度。

然后，在聚合物基体14上形成纳米物体16的金属纳米图案(S13)。在步骤S13中，可通过使用一般方法形成纳米物体16的金属纳米图案。例如，可以采用使用光学光刻的方法、使用纳米压印或软光刻的方法、荫罩法或金属转印法。

此外，如果使用全息光刻法而没有纳米物体16的金属纳米图案的层积过程，则可以容易地进行1级过程，并且可以3维或周期性地排列具有不同形状的纳米物体16。然而，在这种情况下，最小结构的尺寸(亦即，1级块体10的尺寸)应为100nm以上，并且可使用的材料受到限制。

接着，旋涂聚合物基体14以覆盖所形成的纳米物体16(S14)，在其上形成金属纳米图案(S15)，并且通过旋涂形成聚合物基体14以覆盖所形成的金属纳米图案(S16)。

为了形成所需数量的纳米物体16层，可重复步骤S13和步骤S14(S17)，从而完成1级过程(S18)。

同时，图11是说明根据本发明的第三示例性实施方案的分级结构的制备方法中的1级过程的过程图。

图11中说明了使用不同金属代替聚合物作为1级块体11的基体15的情况，但是其除了基体15是与纳米物体17不同的金属之外，其余与图7中说明的过程完全相似。

图8是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备方法中1级过程之后的1级块体的制备过程的过程图。

参考图8，首先准备1级过程中制备的图案(S21)，在图案上进行光刻胶(PR)51的涂布(S22)，并进行光刻过程(S23)。步骤S23的光刻可以为一般光学光刻或压印光刻。

然后，通过利用由步骤S23形成的光刻胶51图案，蚀刻聚合物基体14(S24)，并且根据聚合物基体14的种类，可通过形成无机图案代替光刻胶51图案作为蚀刻掩膜对其进行蚀刻。在使用无机图案作为蚀刻掩膜代替光刻胶51图案的情况下，需要使用金属(W、Ti等)或氧化物(SiO₂等)的无机层沉积过程来代替步骤S22的光刻胶51旋涂，并且通过步骤S23的光刻在无机层上形成图案。

此外，步骤S23可包括诸如层沉积、图案化或蚀刻的过程。由于这些额外的过程能够易于被半导体制备相关领域的技术人员理解，因此省略其详细描述。

最后，如果移除光刻胶51图案或无机图案和牺牲层13(S25)，则获得1级块体10(S26)。

1级块体10和基底12之间的牺牲层13的材料可以与步骤S22的光刻胶51或无机层的材料相同或不同。在相同材料的情况下，由于光刻胶51和牺牲层13可通过一个过程除去，所以蚀刻过程相比于不同材料的情况较为简单。

同时，图12是说明根据本发明的第三示例性实施方案的分级结构的制备方法中1级过程之后的1级块体的制备过程的过程图。

图12中示出了使用不同金属代替聚合物作为1级块体的基体15的情况，但是其除了基体15是与纳米物体17不同的金属之外，其余与图8中说明的过程完全相似。

图9是说明根据本发明的第一示例性实施方案的分级结构的制备方法中的2级过程的过程图。

参考图9，首先在伪(dummy)基底22上准备1级块体10(S31)，并通过使用夹盘45整体移除1级块体10(S32)。就夹盘45而言，可以使用通常用于半导体相关工艺的静电夹盘或聚合物夹盘。

由于1级块体10和伪基底22之间的氧化物层已被蚀刻，所以1级块体10和伪基底22之间的附着能力非常低。因此，可以通过使用夹盘45相对容易地移除1级块体10。

然后，将所除去的1级块体10转移至目标基底32(S33)。

在该情况下，可以主动控制夹盘45和1级块体10之间的附着能力。即，当1级块体10从伪基底22分离时，夹盘45和1级块体10之间的附着能力应增加，而当1级块体10被转移至目标基底32时，夹盘45和1级块体10之间的附着能力可减少。

当使用静电夹盘时，通过控制施加至夹盘45的电压可以控制附着能力，而在使用聚合物夹盘的情况下，通过控制夹盘45的修正速度(modification speed)可以控制附着能力。

如果仅通过使用夹盘45的附着能力难以将1级块体10附着在目标基底32上，则可以在步骤S33之前在目标基底32上形成附着加强层。就附着加强层而言，可使用自组装的单层，如缩水甘油氧丙基(gycidoxypropyl)三甲氧基硅烷(GPT)、丙烯酰氧基丙基甲基二氯硅烷(APMDS)或氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)，和具有纳米尺度范围的厚度的聚合物粘合层。

然后，旋涂聚合物层24以覆盖1级块体10(S34)，然后使另一1级块体10‘附着于聚合物层24上(S35)。可以如同步骤S33那样通过使用夹盘45进行步骤S35。如果必要，可重复步骤S34和步骤S35数次(S36)，从而完成2级过程(S37)。

2级过程之后，2级块体20的制备过程与图8中说明的1级块体10的制备过程相似。然而，与1级块体10相比，它们之间的区别在于2级块体20的尺寸非常大。使用所制得的2级块体20的3级过程与图9中说明的2级过程相似。

图13是说明根据本发明的第三示例性实施方案的分级结构的制备方法中的2级过程的过程图。

图13中说明了使用不同金属代替聚合物作为1级块体11的基体25的情况，但是其除了基体25是不同金属之外，其余与图9中说明的过程完全相似。

图10是说明根据本发明的第二示例性实施方案的分级结构的制备过程的过程图。参考图10，描述了图6中说明的根据本发明的第二示例性实施方案的分级结构的制备方法。

如上所述，在图4中说明的根据第一实施方案的分级结构的制备过程中，从具有小尺度的块体至具有大尺度的块体顺序制备，但是根据第二示例性实施方案的分级结构的制备方法与其不同之处在于，首先在目标基底上形成具有大尺度的块体，然后在大块体上顺序形成具有较小尺度的块体。此外，在根据第一示例性实施方案的分级结构的制备方法中，在制备具有小尺度的块体之后，顺序制备较大块体，但是在图6中说明的根据第二示例性实施方案的分级结构的制备方法中，用于每一层的基础块体之间的制备顺序不受限制。

为了制备图6中说明的根据第二示例性实施方案的分级结构，首先在每一伪基底210、220和230上形成用于每一层的基础块体110、120和130(S41)。在这种情况下，由于用于每一层的基础块体110、120和130不依赖于制备过程，因而用于每一层的基础块体110、120和130可单独制备。另一方面，在根据第一示例性实施方案的分级结构的制备过程中，由于通过使用在先过程的基础块体制备用于每一层的基础块体，因而为了制备用于每一层的每一基础块体，应顺序进行所述过程。

在该示例性实施方案中，在用于每一层的基础块体110、120和130的制备中，可使用上述光学或压印光刻技术，也可使用荫罩法或金属转印法。

接着，在制备用于每一层的基础块体110、120和130之中，从伪基底230分离最大块体(块体130)(S42)。步骤S42中使用的夹盘45与图9的情况相同。

为了使从伪基底210、220和230分离的块体附着在目标基底235上，可以沉积附着加强层(S43)。同样地，在图9的步骤S33之前，可以使用所沉积的附着加强层。

其后，通过使附着于夹盘45的块体130与目标基底235(其上沉积附着加强层)接触，使块体130附着在目标基底235上(S44)。

然后，与步骤S42至步骤S44相同，将较小块体110和120转移至目标基底235并使其附着(S45和S46)。如果必要，可以将层积具有相同级数的块体的步骤重复数次。

虽然通过目前被视为实际示例性的实施方案描述了本发明，但应理解本发明并不限于所公开的实施方案，相反，本发明意欲覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种变型和等价排列。

以下内容对应于母案申请的原始权利要求书：

1.一种分级结构，其中

具有纳米尺度范围的特征长度的至少一个纳米物体以第一图案排列在第一块体的第一基体上，和

至少一个第一块体以第二图案排列在第二块体的第二基体上。

2.根据项1所述的分级结构，其中所述第一基体或所述第二基体为聚合物或金属。

3.根据项1所述的分级结构，其中所述特征长度为1nm至100nm。

4.根据项1所述的分级结构，其中所述纳米物体是选自量子点、纳米球、纳米颗粒、纳米管、纳米线和纳米尺度范围的线条图案中的任意一种。

5.根据项1所述的分级结构，其中所述第一图案由选自光学光刻法、软光刻法、全息光刻法、纳米压印法、荫罩法和金属转印法中的任一方法形成。

6.根据项1所述的分级结构，其中所述第二块体的大小是所述第一块体的5至100倍。

7.一种分级结构，其中具有纳米尺度范围的特征长度的至少一个第四块体与第一结构的外部接合，在所述第一结构中，至少两个第三块体相互接合。

8.根据项7所述的分级结构，其中所述特征长度为1nm至100nm。

9.一种制备分级结构的方法，所述方法包括：

(a)在第一基底上形成第一基体；

(b)将具有纳米尺度范围的特征长度的至少一个纳米物体以第一图案排列在所述第一基体上；

(c)在步骤(b)的所述第一图案上形成第二基体；

(d)通过分离所述第一基底形成第一块体；

(e)将至少一个第一块体以第二图案排列在所述第二基底上；

(f)在步骤(e)的所述第二图案上形成第三基体；和

(g)通过分离所述第二基底形成第二块体。

10.根据项9所述的方法，其中所述第一基体或所述第二基体是聚合物或金属。

11.根据项9所述的方法，其中所述特征长度为1nm至100nm。

12.根据项9所述的方法，其中所述纳米物体是选自量子点、纳米球、纳米颗粒、纳米管、纳米线和纳米尺度范围的线条图案中的任意一种。

13.根据项9所述的方法，其中所述第一图案由选自光学光刻法、软光刻法、全息光刻法、纳米压印法、荫罩法和金属转印法的任一方法形成。

14.根据项9所述的方法，其中所述步骤(a)还包括：

(a1)在形成所述第一基体之前，在所述第一基底上形成牺牲层。

15.根据项9所述的方法，其中所述步骤(d)包括：

(d1)在所述第二基体上形成光刻胶图案或无机图案之后对其进行蚀刻；和

(d2)移除所述光刻胶图案或无机图案。

16.根据项15所述的方法，其中所述光刻胶图案或无机图案通过使用光学光刻法或压印光刻法形成。

17.根据项9所述的方法，其中所述步骤(e)包括：

通过使用夹盘使所述第一块体附着在所述第二基底上。

18.根据项9所述的方法，其中所述步骤(e)还包括：

在排列所述第一块体之前，在所述第二基底上形成附着加强层。

19.根据项18所述的方法，其中所述附着加强层为自组装单层或聚合物粘合层。

20.根据项9所述的方法，其中所述第二块体的大小是所述第一块体的5至100倍。

21.一种制备分级结构的方法，所述方法包括：

(A)形成具有纳米尺度范围的特征长度的至少一个第三块体和比所述第三块体大的至少一个第四块体；

(B)使所述第四块体附着在第三基底上，并使所述第三块体附着在所述第四块体上；以及

(C)分离所述第三基底。

22.根据项21所述的方法，其中所述第四块体的大小是所述第三块体的5至100倍。

23.根据项21所述的方法，其中所述步骤(B)包括：

通过使用夹盘使所述第四块体或所述第三块体附着在所述第三基底或所述第四块体上。

24.根据项21所述的方法，其中所述步骤(B)包括：

在使所述第四块体附着之前，在所述第三基底上形成附着加强层。

25.根据项24所述的方法，其中所述附着加强层为自组装单层或聚合物粘合层。

Claims (7)

1.一种分级结构，其中具有纳米尺度范围的特征长度的至少一个第四块体与第一结构的外部接合，在所述第一结构中，至少两个第三块体相互接合。

2.根据权利要求1所述的分级结构，其中所述特征长度为1nm至100nm。

3.一种制备分级结构的方法，所述方法包括：

(A)形成具有纳米尺度范围的特征长度的至少一个第三块体和比所述第三块体大的至少一个第四块体；

(B)使所述第四块体附着在第三基底上，并使所述第三块体附着在所述第四块体上；以及

(C)分离所述第三基底。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第四块体的大小是所述第三块体的5至100倍。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述步骤(B)包括：

通过使用夹盘使所述第四块体或所述第三块体附着在所述第三基底或所述第四块体上。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述步骤(B)包括：

在使所述第四块体附着之前，在所述第三基底上形成附着加强层。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述附着加强层为自组装单层或聚合物粘合层。

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