【光刻】微观相分离（ Microphase Separation）

　　嵌段共聚物之所以与微纳米加工技术有联系，是因为其“微观相分离”（ Microphase Separation）特性。所谓微观相分离，是指在一定条件下嵌段共聚物中不同嵌段（block）会出现空间分离，形成周期性空间结构。嵌段共聚物类似于水和油的混合。水油不相容，水和油分离是一种典型的相分离。但嵌段共聚物的相分离不可能出现像水和油那样的宏观相分离，因为嵌段共聚物中不同聚合物分子之间以共价键连接。一方面不同嵌段要独立自成体系，另一方面嵌段之间有共价键的束缚。相分离与共价键束缚互相竞争平衡的结果，导致嵌段在空间形成纳米尺度的周期性分布。这是一个

典型的分子自组装过程。这种纳米尺度的空间周期结构是纳米加工技术所关心的。这也是将嵌段共聚物归类于自组装纳米加工技术之一的主要原因。

　 　由微观相分离而形成的周期性空间结构的形式决定于不同嵌段之间的体积比。嵌段分子链结构和链的长度。以最简单的非结晶态二嵌段共聚物（AB）为例。AB嵌段的组分比（A段体积在整体共聚物中的百分比）决定了空间相分离的结构形式。如表一给出了一些因不同的A段体积分量可能导致的空间分离结构。可以想象，三嵌段共聚物将会形成更加复杂的空间分离结构。由嵌段共聚物自组装形成的空间纳米结构形式可以说是无穷尽的。关键是如何控制嵌段共聚物的自组装过程，使其形成所需要的纳米结构[1]。

表一：二嵌段共聚物自组装可能形成的空间结构

参考文献：

[1] 崔铮，《微纳米加工技术及其应用》，高等教育出版社，2013.04,473-474;