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嵌段共聚物的自组装是制备更高精度微电子器件的一个潜在的可大规模生产的可行性方法。自组装方法由于其低成本、简单易行，且自组装后的结构多样、可形成更大复杂的有规律排列的微观形貌，成为代替传统光刻技术的最有效的方法，也成为人们的研究热点。如何得到高度长程有序排列的微区形貌是嵌段共聚物的自组装最关键的问题。另外，在嵌段共聚物自组装模版中引入其它纳米粒子，使纳米粒子有序排列，同时使体系获得新的功能特征是我们要努力的方向。本课题研究了PS-b-PMMA与PS-b-PEO嵌段共聚物，加入其它纳米粒子如POSS、C60等后组成复合薄膜体系，在不同的外场条件如电场、热场、溶剂场作用下的自组装现象的研究，以AFM、TEM等对组装后的形貌进行了表征。具体的研究内容如下：1.为了使POSS、C60纳米粒子可以有规律的进入某一相，同时可以促进其分散性，首先将POSS及C60进行了表面修饰。利用ATRP方法，合成了窄分子量的蝌蚪形T-POSS-PS、T-POSS-PMMA、星形S-POSS-PMMA；利用水解缩合方法合成八氯丙基POSS作为引发剂，合成八臂星形的S-POSS-PMMA聚合物；将八氯丙基POSS叠氮化生成把叠氮基POSS，然后将其和炔丙醇进行点击化学，合成了8个端基为-OH的八羟基POSS。另外，合成了PS-Br引发剂，利用ATRP方法在C60表面上平均接上两个PS链，所合成的C60-PS分子量分布较窄，符合活性聚合要求。所合成的T-POSS-PS、T-POSS-PMMA、C60-PS由于其相似相容性会进入某对应相，而POSS-OH和PEO嵌段有氢键的作用，会选择性进入PEO相。2. PS-b-PMMA体系的自组装的研究，针对纯PS-b-PMMA和加入C60-PS或S-POSS-PMMA的复合体系分别进行了垂直表面方向的电场的自组装，得到了PS为柱状的有序结构，C60进入PS相中，POSS进入PMMA相中，且膜厚增加时有利于得到有序结构。另外，针对纯PS-b-PMMA和加入T-POSS-PS的复合体系加入了平行于表面的电场，得到了平行于电场方向排列的垂直于基底的片层结构。3. PS-b-PEO体系的自组装的研究。PS-b-PEO中加入C60-PS，研究了不同膜厚下、不同电场强度下的自组装，发现厚度较大时施加垂直于表面的电场可以得到规则的柱状结构；研究了PS-b-PEO中加入不同含量的T-POSS-PS或POSS-OH在不同溶剂下的自组装，发现嵌段的对溶剂的不同选择性、不同量的纳米粒子导致嵌段间的相互作用参数改变等因素导致嵌段共聚物微相分离形貌有着有趣的变化，且在一定条件下可形成有序排列的结构。