CN109518130A - 微孔金属膜及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种微孔金属膜,所述微孔金属膜包括金属基底,所述金属基底开设有若干微纳尺寸的通孔,所述金属基底分区设置形成N组微纳通孔区,N为大于等于2的正整数;且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径和深度相同,不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同或不同。其中,所述金属基底的材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞。本发明提供的微孔金属膜,制造工艺可重复性高,在不同应用中可以提高样品检测灵敏性、降低背景信号。
Description
技术领域
本发明属于微机电系统技术领域,尤其涉及一种微孔金属膜及其制备方法。
背景技术
微量样品的平行分析能力对生物以及医学的进步尤为重要,其中,微量滴定板作为微量样品平行分析的样品管,广泛用于各种微生物学、分子生物学、细胞生物学以及免疫学样品的分析检测技术中。随着技术的发展,常规的1536孔微量滴定板逐渐被微孔阵列所超越。尽管微量样品平行分析可采用的微孔阵列有若干类型,但是能够产生具有几十微米尺寸的高保真的微特征(例如孔)的微孔阵列较少,且微孔阵列制造技术的发展相对较为缓慢。目前,产生这些微米尺寸通孔结构的制造方法包括软光刻、光刻、蚀刻以及激光烧结等方式。尽管这些方法能在一定程度上实现微米级尺寸,但是,微孔材料与生物分析以及化学成分之间的相容性,会造成样品检测的低灵敏性、高背景信号以及缺乏可重复性等问题,这些问题在利用现有的微孔阵列对具有尺寸差异的微量样品进行检测时表现尤为明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微孔金属膜及其制备方法,旨在解决现有的用于微量样品分析的微纳通孔阵列低灵敏性、高背景信号以及缺乏可重复性的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明第一方面提供一种微孔金属膜,所述微孔金属膜包括金属基底,所述金属基底开设有若干微纳通孔,所述金属基底分区设置形成N组微纳通孔区,N为大于等于2的正整数;且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径和深度相同,不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同或不同,其中,所述金属基底的材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞中的至少一种。
本发明第二方面提供一种微孔金属膜的制备方法,包括以下步骤:
提供衬底,在所述衬底上沉积光刻胶材料,对所述光刻胶材料进行干燥处理,形成光刻胶层;对所述光刻胶层进行光刻处理,制备光刻胶微纳阵列;其中,所述光刻胶微纳阵列分区设置形成N组微纳阵列区,且同一微纳阵列区的微纳结构的大小和高度相同,不同微纳阵列区的微纳结构的大小相同或不同;
在所述光刻胶微纳阵列的阵列结构表面蒸镀或磁控溅射第一金属材料,在所述光刻胶微纳阵列表面形成金属种子层;
在所述金属种子层表面电镀沉积第二金属材料,形成微孔金属膜;其中,所述第二金属材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞中的至少一种;
去除所述微孔金属膜表面的光刻胶层和种子层,得到微孔金属膜。
本发明提供的微孔金属膜,一方面,采用第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金(但不为钙、镓、汞中的至少一种)作为微纳通孔结构的物质基础,该金属材料的稳定性较好,不会在微量样品检测过程中与生物或化学样品试剂发生反应;更重要的是,采用第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金(但不为钙、镓、汞中的至少一种)作为微纳通孔结构的物质基础,可以提高微纳通孔材料与生物或化学样品试剂成分之间的相容性,从而提高样品检测灵敏性、降低背景信号,可重复性高。另一方面,本发明金属基底上设置的微纳通孔分区设置,形成N组微纳通孔区,且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同,不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径可相同或不同。通过微纳通孔分区设置,当不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径不同时,可以针对具有尺寸差异的被检样品,设置具有孔径差异的高保真微结构特征,使得收集到微纳通孔中的待测样品在清洗过程中不易从微纳通孔中流出,从而提高待检样品的填充率,进而提高样品检测灵敏性、降低背景信号、提高可重复性。特别的,本发明提供的微孔金属膜能够针对具有尺寸差异的样品,应用于诸如体外诊断系统中的微球捕获、单细胞分析等场合,从而提高抗体抗原分析与单细胞实时监测的准确性。
本发明提供的微孔金属膜的制备方法,不需要使用复杂的设备,在相对稳定的环境下即可制备获得,具有方法简单、成本低廉的优点。更重要的是,通过本发明方法,可以制备具有高保真微结构特征的金属或合金膜,有利于提高样品检测灵敏性、降低背景信号、提高可重复性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的微孔金属膜的微纳通孔分区示意图;
图2是本发明实施例提供的微孔金属膜内荧光微球捕获的示意图;
图3是本发明实施例1提供的微孔金属膜内15um的微纳通孔的荧光微球捕获荧光图;
图4是本发明实施例1提供的微孔金属膜内30um的微纳通孔的荧光微球捕获的荧光图;
图5是本发明实施例2提供的微孔金属膜内30um的微纳通孔的荧光微球捕获的荧光图;
图6是本发明实施例提供的集成的生物芯片的纵向切面示意图;
图7是本发明实施例提供的集成的生物芯片的示意图;
图8是本发明实施例提供的流体控制层与微孔金属膜接触的表面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例第一方面提供一种微孔金属膜,所述微孔金属膜包括金属基底,所述金属基底开设有若干微纳尺寸的通孔,所述金属基底分区设置形成N组微纳通孔区,N为大于等于2的正整数;且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同,不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同或不同,其中,所述金属基底的材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞中的至少一种。
本发明实施例提供的微孔金属膜,一方面,采用第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金(但不为钙、镓、汞中的至少一种)作为微纳通孔结构的物质基础,该金属材料的稳定性较好,不会在微量样品检测过程中与生物或化学样品试剂发生反应;更重要的是,采用第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金(但不为钙、镓、汞中的至少一种)作为微纳通孔结构的物质基础,可以提高微纳通孔材料与生物或化学样品试剂成分之间的相容性,从而提高样品检测灵敏性、降低背景信号,可重复性高。另一方面,本发明实施例金属基底上设置的微纳通孔分区设置,形成N组微纳通孔区,且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同,不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径可相同或不同。通过微纳通孔分区设置,当不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径不同时,可以针对具有尺寸差异的被检样品,设置具有孔径差异的高保真微结构特征,使得收集到微纳通孔中的待测样品在清洗过程中不易从微纳通孔中流出,从而提高待检样品的填充率,进而提高样品检测灵敏性、降低背景信号、提高可重复性。特别的,本发明实施例提供的微孔金属膜能够针对具有尺寸差异的样品,应用于诸如体外诊断系统中的微球捕获、单细胞分析等场合,从而提高抗体抗原分析与单细胞实时监测的准确定性。
本发明实施例中,所述微孔金属膜选择第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金(但不为钙、镓、汞中的至少一种)作为微纳通孔阵列的物质基础,通过改善材料与生物或化学样品试剂成分之间的相容性,提高样品检测灵敏性、降低背景信号,可重复性高。此外,能够实现大面积微纳通孔结构有助于实现更高通量的分析。
在一些实施例中,所述微孔金属膜选择镍单质基底、铁单质基底、钴单质基底、铜单质基底、锌单质基底、钛单质基底、银单质基底,或镍、铁、钴底、铜、锌、钛、银中的至少两种形成的合金基底。在优选实施例中,所述金属基底选自镍单质基底或含镍合金基底。优选的金属基底,能够更好地实现改善材料与生物或化学样品试剂成分之间的相容性,提高样品检测灵敏性、降低背景信号,可重复性高;同时,更好地实现高通量的分析。
本发明实施例中,所述金属基底开设有若干微纳尺寸的通孔,即微纳通孔。所述微纳通孔是指尺寸为纳米至微米级别的通孔,本发明实施例中,所述微纳通孔优选为微米尺寸的通孔。
本发明实施例中,所述微纳通孔的数量没有严格地限制,可以根据被检测样品的性质以及规模进行设置。
通常的,微量样品分析过程中,由于被分析样品可能存在尺寸差异,常规的阵列结构对样品进行分析的过程中,由于微孔结构不具备高保真微结构,因此,样品不容易固定在微孔结构中,容易随着清洗而流失,造成分析检测灵敏度降低、背景信号高,可重复性差。鉴于此,本发明实施例提供的微孔金属膜中,所述微纳通孔分区设置形成N组微纳通孔区,N为大于等于2的正整数。其中,同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同,不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径可相同或不同,由此可以通过设置与被检测样品尺寸对应的微纳通孔结构,提高检测通量,进一步提高样品检测灵敏性、降低背景信号、提高可重复性。不仅如此,本发明实施例通过所述微纳通孔分区设置,当不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径不同时,还可以实现具有尺寸差异的不同样品的平行检测。特别的,本发明实施例所述微孔金属膜适用于具有多种尺寸差异的生物体细胞、荧光微球等样品的微量分析。
优选的,为了掌握各组的位置,更好地显示不同检测材料的位置,从而能够直观地获得对应尺寸样品的检测结果,所述微孔金属膜还包括用于区分不同组微纳通孔区的标记。在一些实施例中,在所述微纳通孔区的外缘设置图形标记。如图1所示的微孔金属膜中,在第一微纳通孔区a的外缘四个角分别进行图形标注,在第二微纳通孔区b的外缘四个角分别进行图形标注,以此区分不同的微纳通孔区。当然,也可以采用将所述微纳通孔区的外缘围合的方式,来辨识并区分不同的微纳通孔区。在一些实施例中,在所述微纳通孔区的外缘设置文字标记,对其进行简单地编码,以便更直观的获取检测样品及其检测结果信息。在一些实施例中,在所述微纳通孔区的外缘设置数字标记,对不同微纳通孔区分别进行编码。在一些实施例中,由于利用荧光观察微纳通孔内的捕获的样品时,不发荧光的部分完全不可见,因此为了掌握样品在基板上的位置,可在所述微纳通孔区的外缘设置荧光标记。在具体实施例中,可以采用同一种方式对不同的微纳通孔区进行标记,以示区分;当然,也可以采用两种或两种以上的方式对不同的微纳通孔区进行标记,以示区分。
本发明实施例中,所述微纳通孔的开口尺寸在2微米~200微米之间。特别的,同一尺度范围的待测样品对应的微纳通孔区中,微纳通孔的孔径差异以被测样品的尺寸差异程度为依据。优选的,所述微纳通孔结构在水平截面形状内切的最大圆的直径为被测样品尺寸的1-3倍,优选为1-2.4倍,更优选为1-1.4倍;优选的,所述微纳通孔的深度为被测样品尺寸的1-3倍,优选为1-2.4倍,更优选为1-1.6倍,以使一个微纳通孔中可容纳一个生物样本,从而提高填充率和检测灵敏度。
在一个具体实施例中,当所述微纳通孔为圆筒状时,其直径在2微米~200微米之间。当用于检测或捕获的样本为荧光微球,并且该荧光微球的直径为30微米的时候,所述微纳通孔的直径优选为30-35微米,深度优选为30-55微米。
在一些实施例中,以所述微纳通孔的水平截面内切的最大圆的直径为d计,同一所述微纳通孔区中相邻微纳通孔之间的间距为d~20d。在优选实施例中,以所述微纳通孔的水平截面内切的最大圆的直径为d计,同一所述微纳通孔区中相邻微纳通孔之间的间距为d~10d。将同一所述微纳通孔区中相邻微纳通孔之间的间距设置在该范围内,可以提高微孔金属膜对待检样品的捕获率。例如,在本实施例中发现当微孔金属膜的微孔的直径为50微米,微孔金属膜的相邻微孔之间的间距为50-100微米的时候,微孔金属膜对待检样品的捕获效率可以提高至85%左右,而当微孔金属膜的相邻微孔之间的间距为500微米-1000微米的时候,微孔金属膜对待检样品的捕获效率呈现大幅度的降低。
本发明实施例中,每组所述微纳通孔区的微纳通孔数量为100~20000个,微纳通孔区的具体微纳通孔数量,可以根据实际要检测的样品以及检测规模进行设定。
本发明实施例中,理论上,每组所述微纳通孔区的微纳通孔排列方式与微纳通孔形状没有严格限定。在优选实施例中,每组所述微纳通孔区的微纳通孔在水平方向均匀排列,且每组所述微纳通孔区的微纳通孔在垂直方向均匀排列。
本发明实施例中,所述微纳通孔的结构没有严格的限定,具体可根据待检测的样品进行调整。在一些实施例中,所述微纳通孔的横截面形状为圆形、多边形中的一种,且所述微纳通孔各处的横截面尺寸相同或不同。即在不同高度时,所述微纳通孔的横截面始终保持大小均匀,也可以为随着高度的变化,所述微纳通孔的横截面逐渐变大或逐渐变小。当所述微纳通孔的孔径随着高度变化时,优选的,随着高度的变化,所述微纳通孔的横截面等比例变大或变小。
本发明实施例所述微孔金属膜可以通过下述方法制备获得。
本发明实施例第二方面提供一种微孔金属膜的制备方法,包括以下步骤:
S01.提供衬底,在所述衬底上沉积光刻胶材料,对所述光刻胶材料进行干燥处理,形成光刻胶层;对所述光刻胶层进行光刻处理,制备光刻胶微纳阵列;其中,所述光刻胶微纳阵列分区设置形成N组微纳阵列区,且同一微纳阵列区的微纳结构的大小和高度相同,不同微纳阵列区的微纳结构的大小相同或不同;
S02.在所述光刻胶微纳阵列的阵列结构表面蒸镀或磁控溅射第一金属材料,在所述光刻胶微纳阵列表面形成金属种子层;
S03.在所述金属种子层表面电镀沉积第二金属材料,形成微孔金属膜;其中,所述第二金属材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞中的至少一种;
S04.去除所述微孔金属膜表面的光刻胶层和种子层,得到微孔金属膜。
本发明实施例提供的微孔金属膜的制备方法,不需要使用复杂的设备,在相对稳定的环境下即可制备获得,具有方法简单、成本低廉的优点。更重要的是,通过本发明实施例方法,可以制备具有高保真微结构特征的金属或合金膜,有利于提高样品检测灵敏性、降低背景信号、提高可重复性。
具体的,上述步骤S01中,提供衬底,用于后续沉积光刻胶材料。理论上,所述衬底的选择没有严格限定,如硅片。优选的,所述衬底为金属导电膜,从而可以在后续步骤通过微电镀沉积第二金属材料时,直接作为电极使用,简化微孔金属膜的制备工艺。在具体实施例中,所述衬底为ITO导电膜。
进一步的,在所述衬底上沉积光刻胶材料,所述光刻胶材料可以选择正性光刻胶,也可以选择负性光刻胶。在一些实施例中,所述光刻胶材料可以选择但不限于紫外光负光刻胶,如SU8胶。具体的,可以采用常规方法,使用正性光刻胶还是负性光刻胶,最终形成光刻胶微纳阵列。
在一些实施例中,沉积光刻胶材料选择采用涂布的方法实现。优选的,采用分段式旋涂工艺在衬底上沉积光刻胶材料。具体的,所述分段式旋涂工艺包括低速将光刻胶材料胶旋涂至边缘的第一阶段,和高速旋涂以增加光刻胶厚度均匀性的第二阶段。第一阶段中,先以低速旋转的方式,使光刻胶材料慢慢旋开至衬底的边缘;第二阶段中,通过高旋转以增加光刻胶材料厚度的均匀性,并获取所需的厚度。在具体实施例中,采用分段式旋涂工艺在衬底上沉积光刻胶材料,包括:先以500rpm的转速旋涂光刻胶材料,旋涂10s;然后再以转速2500rpm旋涂光刻胶材料,旋涂30s。
进一步的,对所述光刻胶材料进行干燥处理,形成光刻胶层。对所述光刻胶层进行光刻处理,制备光刻胶微纳阵列。具体的,采用光刻工艺对光刻胶层进行前烘、曝光、后烘、显影,制作光刻胶微纳阵列。应当注意的是,所述光刻过程中使用的掩膜板的微纳结构,应与最终得到的光刻胶微纳结构对应。具体的,所述光刻胶微纳阵列分区设置形成N组微纳阵列区,且同一微纳阵列区的微纳结构的大小和高度相同,不同微纳阵列区的微纳结构的大小可相同或不同。
上述步骤S02中,在所述光刻胶微纳阵列的阵列结构表面沉积第一金属材料,对微纳结构表面进行金属化,以防止微电镀沉积第二金属材料的过程中,光刻胶微纳结构脱离。所述第一金属材料通过蒸镀或磁控溅射的方式,在微结构表面沉积,由此,不仅可以使得到的金属种子层的厚度控制在较薄的范围内,而且能够控制厚度的均一性,进而有效复制光刻胶微纳阵列结构。所述种子层的厚度为20纳米~30纳米,由此可以保证光刻胶微纳阵列结构得到复制,从而实现在其表面形成的微孔金属层的微纳结构化。
在优选实施例中,所述第一金属材料选自金属、金属络合物、金属氧化物中的一种,且所述金属选自铬、钛、铝中的至少一种,所述金属络合物中的金属选自铬、钛、铝中的至少一种,所述金属氧化物中的金属选自铬、钛、铝中的至少一种。上述优选的材料具有较好的粘着性能,可以确保金属种子层保持在光刻胶微纳阵列结构表面,且在电镀过程中不脱落。
上述步骤S03中,在所述金属种子层表面电镀制备第二金属材料前,对样品进行清洗处理。优选的,将样品浸没于脱脂液中以除掉残余在种子层上的油脂;利用去离子水去除上一步骤中残留的脱脂液,接着浸没于稀硫酸中,以去除氧化层。
在所述金属种子层表面电镀沉积第二金属材料,当所述衬底为导电膜时,所述导电膜可以直接作为电镀时的电极;当所述衬底为非导电材料时,电镀过程中需额外引入其他电极。本发明实施例所述电镀优选采用微电镀实现。在微电镀过程中,电镀液采用含有第二金属材料的金属盐,同时加入缓冲液。以电镀镍为例,所述电镀液包括氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸以及润滑剂。其中,所述第二金属材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞中的至少一种。
上述步骤S04中,去除所述微孔金属膜表面的光刻胶层和种子层,得到微孔金属膜。具体的,将样品置于热的去胶剂中浸泡,将光刻胶去除,同时衬底脱落。优选的,可将样品放置在超声清洗剂中震荡处理,以加速残留在金属模具上的光刻胶的去除。进一步的,将去除光刻胶的样品置于有机试剂中,进行超声处理,去除金属种子层,得到微孔金属膜。
如图6、7所示,本发明实施例第三方面提供了一种集成的生物芯片,包括基板1,层叠结合在基板1上的微孔金属膜2,以及结合在微孔金属膜2背离基板1表面的流体控制层3,流体控制层3在与微孔金属膜2接触的表面设置有若干流体通道31。应当说明的是,如图6、7中微孔金属膜2中的微孔结构大小,仅仅作为示意使用,并不表示其实际的大小关系。
其中,如图8所示,流体控制层3在与微孔金属膜2接触的表面设置有若干流体通道31。流体通道31用于待检测样品的流入以及流出,当所述的待测样品通过流体控制层3时,由于待测样品与微孔金属膜2尺寸的差异,所述待测样品被捕获在微孔金属膜2的微孔中,当流体通道31通入缓冲液或者其他液体之后,未被捕获的待测样品会流出至外部环境。具体的,流体通道31可以设置为图8所示的单向流体通道,也可以设置为纵横设置的双向流体通道,还可以设置为多向流体通道,且流体通道的结构可以为直线型,也可以为曲线型,本发明实施例没有严格限定,只需要能够用于待检测样品的流入以及流出即可。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
提供一种镍或者镍合金微纳通孔膜,所述微孔金属膜至少包括第一微纳通孔区a和第二微纳通孔区b。其中,第一微纳通孔区a和第二微纳通孔区b的微纳通孔为圆筒状微纳通孔,直径如下表1所示。且所述第一微纳通孔区a的微纳通孔数量为140,所述第二微纳通孔区b的微纳通孔数量为140。
采用实施例1提供的镍或者镍合金微纳通孔膜检测荧光微球,荧光微球能够单一的填充于微孔金属膜的微纳通孔中(如图2提供了微孔金属膜内荧光微球捕获的示意图),微孔金属膜内18微米通孔的荧光微球捕获图以及35微米通孔的荧光微球捕获图分别如图3、4所示。
计算第一微纳通孔区a和第二微纳通孔区b中发荧光的孔数,阵列比率(填充率)由以下公式计算所得:填充率=发荧光的孔数/140*100%,由图3可以计算出发荧光的孔数为110,该填充率为110/140*100%=78.57%;由图4可以计算出发荧光的孔数为90.07%。
结果如下表1所示,所述微孔金属膜具有较高的阵列比率(填充率)。
表1
微纳通孔直径 | 荧光微球直径 | 填充率 | |
第一微纳通孔区 | 18um | 15um | 78.57% |
第二微纳通孔区 | 35um | 30um | 90.07% |
实施例2
提供一种镍或者镍合金微纳通孔膜,所述微孔金属膜包括包括如图5所示的微纳通孔区,该微纳通孔区设置5625个微纳通孔。
采用实施例2提供的镍或者镍合金微纳通孔膜检测荧光微球,荧光微球能够单一的填充于微孔金属膜的微纳通孔中(如图5提供了微孔金属膜内荧光微球捕获的示意图)。经计算,所述微孔金属膜中荧光微球的填充率为88.89%(5000荧光微球/5625微纳通孔*100%)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微孔金属膜,其特征在于,所述微孔金属膜包括金属基底,所述金属基底开设有若干微纳尺寸的通孔,所述金属基底分区设置形成N组微纳通孔区,N为大于等于2的正整数;且同一微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同,不同微纳通孔区的微纳通孔的孔径相同或不同,其中,所述金属基底的材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞中的至少一种。
2.如权利要求1所述的微孔金属膜,其特征在于,以所述微纳通孔的水平截面内切的最大圆的直径为d计,同一所述微纳通孔区中相邻微纳通孔之间的间距为d~20d。
3.如权利要求1所述的微孔金属膜,其特征在于,每组所述微纳通孔区的微纳通孔数量为100~20000个。
4.如权利要求1至3任一项所述的微孔金属膜,其特征在于,所述金属基底选自镍单质基底、铁单质基底、钴单质基底、铜单质基底、锌单质基底、钛单质基底、银单质基底,或镍、铁、钴底、铜、锌、钛、银中的至少两种形成的合金基底。
5.如权利要求1至3任一项所述的微孔金属膜,其特征在于,所述微纳通孔的横截面形状为圆形、多边形中的一种,且所述微纳通孔各处的横截面尺寸相同或不同。
6.如权利要求1至3任一项所述的微孔金属膜,其特征在于,所述微孔金属膜还包括用于区分不同组微纳通孔区的标记。
7.如权利要求6所述的微孔金属膜,其特征在于,在所述微纳通孔区的外缘设置图形标记;和/或
在所述微纳通孔区的外缘设置文字标记;和/或
在所述微纳通孔区的外缘设置数字标记;和/或
在所述微纳通孔区的外缘设置荧光标记。
8.一种微孔金属膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供衬底,在所述衬底上沉积光刻胶材料,对所述光刻胶材料进行干燥处理,形成光刻胶层;对所述光刻胶层进行光刻处理,制备光刻胶微纳阵列;其中,所述光刻胶微纳阵列分区设置形成N组微纳阵列区,且同一微纳阵列区的微纳结构的大小和高度相同,不同微纳阵列区的微纳结构的大小相同或不同;
在所述光刻胶微纳阵列的阵列结构表面蒸镀或磁控溅射第一金属材料,在所述光刻胶微纳阵列表面形成金属种子层;
在所述金属种子层表面电镀沉积第二金属材料,形成微孔金属膜;其中,所述第二金属材料选自第三周期至第六周期中第二族至第十三族的金属或金属合金,但不为钙、镓、汞中的至少一种;去除所述微孔金属膜表面的光刻胶层和种子层,得到微孔金属膜。
9.如权利要求8所述的微孔金属膜的制备方法,其特征在于,所述第一金属材料选自金属、金属络合物、金属氧化物中的一种,且所述金属选自铬、钛、铝中的至少一种,所述金属络合物中的金属选自铬、钛、铝中的至少一种,所述金属氧化物中的金属选自铬、钛、铝中的至少一种。
10.如权利要求8所述的微孔金属膜的制备方法,其特征在于,所述种子层的厚度为20纳米~30纳米;和/或
所述衬底为金属导电膜。
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