將奈米級表面形態和滲透屏障網絡引入介孔二氧化矽塗層

利用離子錘擊效應在亞微米尺度上對介孔二氧化矽薄膜進行圖案化，以結合介孔特性和表面形態的優點，同時保留互連的孔隙系統或創建被不可滲透的緻密區域包圍的橫向分離的多孔體積。 使用膠束模板，透過溶膠-凝膠法製備了具有有序和無序孔系統的多孔二氧化矽塗層。 六邊形有序的 Langmuir-Blodgett 型單層二氧化矽球被用作 Xe⁺ 離子輻射的掩模。 根據蒙特卡羅模擬選擇離子能量，以實現在輻照和未輻照（即光罩區域）之間具有高橫向對比度的結構。 事實證明，無序的孔隙系統對離子轟擊具有更強的抵抗力。 儘管所創建的表面形態相似，但可以透過控制離子注量來客製化孔隙系統的主要特徵，使其相互連接或分離。 共焦螢光影像和橢偏孔隙率測量證實，完整遮蔽區域和受損區域之間的過渡區對孔隙率的貢獻可以忽略不計。 此外，透過應用低離子注量，大部分多孔體積可以保留為互連的孔隙系統。 然而，透過增加註量值，可以以犧牲總孔隙體積為代價來創建分離的多孔體積。