纳米压印设备的优化改进

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1、硕士学位论文纳米压印设备的优化改进OPTIMALIMPROVEMENTONNANOIMPRINTEQUIPMENT于梦楠哈尔滨工业大学2016年7月国内图书分类号：TH741学校代码：10213国际图书分类号：681密级：公开工程硕士学位论文纳米压印设备的优化改进硕士研究生：于梦楠导师：金鹏教授申请学位：工程硕士学科：仪器仪表工程所在单位：超精密光电仪器工程研究所答辩日期：2016年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TH741U.D.C:681DissertationfortheMasterD

2、egreeinEngineeringOptimalImprovementOfNanoimprintEquipmentCandidate：YuMengnanSupervisor：Prof.JinPengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentandMeterEngineeringDepartmentofAutomaticAffiliation：MeasurementandControlstDateofDefence：July1,2016

3、Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要如今纳米技术在生活中得到广泛的应用，与之相关的纳米加工技术也越来越受到人们的重视。传统的光刻技术由于分辨率和价格等原因限制，其发展已到瓶颈，而在上世界九十年代产生的纳米压印技术使科研人员找到了纳米加工技术的新方法。在这二十年间，经过科研人员的不断完善，纳米压印技术形成了较为系统的体系，使得纳米压印技术走向商业化、工业化成为可能。本文以本课题组原有纳米热压印设备为基础，通过分析纳

4、米压印过程中所表现的不足，以及查阅国内外相关技术的发展，设计了具有实时监控的温度控制系统，并对原有硬件和软件系统进行了优化设计，使原有设备的性能和稳定性得到了提升。本文以纳米压印设备的优化和改进为目的，主要完成以下工作：（1）设计了集加热、冷却和温度采集功能于一体的温控板，通过对其内部结构参数的计算以及仿真完成其功能的验证；（2）对于温度控制系统的硬件进行了筛选和计算，选择出合适的芯片和材料构建系统，包括使用K型热电偶和AD595实现温度采集，使用光耦芯片、固态继电器和加热棒实现加热功能，使用L293D和水泵实现冷却功能；

5、（3）使用Labview软件编写上位机系统，实现了温度的实时采集和控制，使得控制界面更加人性化；（4）通过使用PID算法实现了对温度的准确调控；（5）重新设计设备的硬件控制箱，提高其抗干扰能力；（6）进行了温度和压印实验，对系统的功能性和稳定性进行了验证。关键词：纳米压印；温度控制；优化改进-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractNowadays,nanotechnologyhavebeenappliedinvariousareasinlife,nanoFabricationTechnologyrelatedw

6、ithitwillbevaluedmore.Thedevelopmentoftraditionalphotolithographytechniquehavebeenhamperedbytheresolutionandpriceetc.Becauseofthat,thenanoimprintemergedinthe19thshouldbethetechnologytobreakthelimitation.Duringthetwodecades,withtheperfectedofthistechnology,thenanoi

7、mprinthasbecomingascientificsystem,driventhecommercializationandindustrializationtobecomepossible.Thispaperisbasedontheoriginalnanoimprintinstrumentinourgroup.Throughanalyzingoftheimperfectionemergedinthenanoimprintprocess,andinvestigationofthetechnologydevelopmen

8、trelatedtotheprocess,wedesignedtherealtimemonitoringtemperaturecontrolsystem.Wealsoimprovethehardwareandthesoftwareoftheoriginalsystem,whichincreasethes