为了提高透皮给药的效率, 降低传统注射对人体的疼痛感, 需要制备微针阵列结构。本文介绍了一种新的微针阵列结构的制造技术。利用日本立命馆大学的同步辐射光源AURORA进行两次X光移动光刻和一次固定X光光刻技术, 在PMMA光刻胶上得到微针阵列。通过采用不同的掩膜版图形以及对不同位置的空心孔进行X光光刻, 获得了不同规格的空心微针阵列, 针对固定X光光刻时对准的问题, 自行研制了X光光刻对准装置, 实验结果证明, 该装置能实现空心微针阵列的制备。并且进行了微针刺穿测试, 结果证明微针有足够的强度。为了达到低成本批量复制微针阵列的目的, 还进行了微针模具的倒模和复制实验, 成功得到金属镍实心微针阵列。最后, 针对光刻过程中微针阵列结构的侧面形状发生畸变的情况, 对移动X光光刻建立了仿真预测, 将仿真预测结果与实验结果进行了比较, 结果表明显影深度的误差为5%。

利用波长为248 nm的氟化氪(KrF)准分子激光器加工了掺镧锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)、硅(Si)和聚二甲基硅氧烷(PDMS), 研究了准分子激光对这3种材料的加工效果。为了解决传统切割工艺加工PZT膜片时易发生破裂的问题, 研究了准分子激光加工PZT微结构的性能。通过调整准分子激光器的激光脉冲能量、脉冲频率、扫描速度及扫描次数等参数, 获得了加工参数及其与PZT沟槽加工深度和宽度的关系。研究了辅助气体对准分子激光加工PZT表面粗糙度的影响。用准分子激光器制备了基于PZT-Si复合材料的微悬臂梁和微膜片, 并测试了其压电性能。结果表明, 利用准分子激光器加工的2种PZT微压电结构具有良好的压电性能, 可作为微压电驱动器的关键器件, 验证了用准分子激光器加工PZT微结构的可行性。