Controllable wet etching of porous anodic alumina toward highly ordered hierarchical interfaces

材料科学 蚀刻(微加工) 制作 各向同性腐蚀 磷酸 阳极氧化 反应离子刻蚀 多孔性 图层(电子) 微型多孔材料 纳米孔 表面光洁度 干法蚀刻 纳米技术 复合材料 医学 替代医学 病理 冶金
作者
Chunnan Wang,Ruomei Shao,Guiqiang Wang,Jingru Zhao,Sha Zhou,Shuqing Sun
出处
期刊:Surface & Coatings Technology [Elsevier BV]
卷期号:412: 127016-127016 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.surfcoat.2021.127016
摘要

Anisotropic etching is a powerful technique for fabrication of micro/nanostructures. However, methods used to perform anisotropic etching, are very limited and costly. Wet chemical etching is a cost-effective and convenient method but it generally forms isotropic features. Here, the anisotropic wet etching of porous anodic alumina (PAA) using phosphoric acid to controllably form various structures is presented. Using photo-patterned SU-8 as protective layers and 5 wt% phosphoric acid as etchants at 60 °C, the exposed areas of PAA are vertically etched along the direction of inherent nanopores, while the areas coated with SU-8 are protected from etching. Arbitrary alumina micropillar arrays are achieved and the length of micropillar is determined by the thickness of the PAA films. In addition to cylindrical pillar arrays, sharp and concentric cone-shaped pillar arrays are obtained upon fine-tuning the etching conditions. The as-prepared super-hydrophilic alumina substrates with considerable surface roughness can be transformed into super-hydrophobic surfaces of 150° water contact angle. Hole arrays have also been fabricated using a reversed pattern protective layer before etching. These substrates are further used as templates to replicate various structures of polymers and thus provide a facile approach to fabricate hierarchical structures for a range of applications.
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