金属表面宏-微纳-纳米线多尺度复合结构显示优异红外宽谱抗反性能

清华大学材料学院激光材料加工研究中心钟敏霖教授团队提出了一种原创性的金属氧化物纳米线多尺度图案化结构的超快激光微纳加工复合化学生长制备新方法。通过超快激光处理宏观尺度Cu基体表面，在Cu表面形成特定的微纳米结构；再通过热氧化处理，在微纳米结构表面原位生出氧化铜纳米线，从而构建成为一种独特的“宏-微-纳-纳米线”多尺度多级复合结构体系，在16～17μm波长处所测总反射率低至0.6%，在5～25μm波长范围内所测平均总反射率约为10%，并且在0～60°入射角度范围内，所测反射光谱均未见明显变化，具有优异的红外宽谱抗反射性能。

目前，如何实现金属氧化物纳米线的大面积平行生长及图案化制备，在对纳米线的生长过程进行有效调控的同时，自然完成其空间图案化分布和器件化组装，仍是国际性难题。研究中心将“自上而下”的超快激光微纳制造方法与“自下而上”的化学生长方法相结合，提出通过调控金属表面微纳米前驱体结构特征，实现对氧化物纳米线的生长过程和形态尺度的调控的技术路径，借此实现氧化物纳米线在金属基体表面设定图案化区域的一次性大面积平行生长，并且避免了传统热氧化过程中所面临的剥落、开裂等问题，有望发展出一种金属表面微纳米结构与氧化物纳米线原位生长、同步功能化组装新方法，实现金属与半导体微纳米结构和功能的有机融合，推动其在光电功能器件以及新能源领域中的应用。

这一研究成果近期发表在《Nano Letters》上。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.5b02141