第六章+复制技术
- 格式:pdf
- 大小:3.18 MB
- 文档页数:59
生物必修二第六章知识点总结1.遗传的概念和意义:遗传是指生物通过基因在亲代和子代之间传递遗传信息的过程。
遗传的意义在于它决定了后代的遗传特征,对生物的进化和适应环境起着重要作用。
2.遗传物质的发现:以前人们认为蛋白质是遗传物质,但通过一系列的实验证明DNA才是真正的遗传物质。
1928年,芬兰科学家格里菲斯通过“肺炎双歧杆菌实验”证明了DNA的遗传性质。
1952年,赫尔辛基大学的赖特斯举行了著名的“赖特斯实验”,首次证明了DNA是细胞遗传物质。
3.DNA的结构:DNA分子是由两个相互扭曲的链沿同一轴线盘旋而成的双螺旋结构。
双螺旋结构由磷酸、糖和碱基组成。
碱基分为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)四种,A和T之间通过两根氢键相连,G和C之间通过三根氢键相连。
4.DNA的复制:DNA的复制是指在细胞分裂时,DNA分子能够自我复制的过程。
复制过程分为解旋、复制和连接三个步骤。
解旋是指DNA双链分离,复制是指在每个模板链上合成新的互补链,连接是指将新合成的DNA链与模板链连接在一起形成两个完整的DNA双链。
5.基因的概念:基因是遗传信息的最小单位,是DNA上的一个特定序列。
每个基因都编码着合成一个或多个特定蛋白质的指令,决定了细胞的结构和功能。
6.基因的表达:基因的表达包括转录和翻译两个过程。
转录是指将DNA上的基因信息转写成RNA的过程,翻译是指将RNA上的基因信息翻译成蛋白质的过程。
7.突变的概念:突变是指遗传物质发生的可遗传的突发性变异。
突变的类型包括点突变、缺失突变、插入突变和倒位突变等。
突变是遗传变异的重要原因,可以形成新的基因型和表现型,对物种的进化起到重要的推动作用。
8.基因型和表现型的关系:基因型是指个体的基因组成,表现型是指基因型在特定环境条件下所表现出来的外部形态和功能特征。
基因型和表现型之间有着复杂的关系,既受基因的控制,也受环境的影响。
9.遗传的规律:遗传的规律有孟德尔的遗传规律和非孟德尔的遗传规律。
DNA的复制资中二中朱红梅教材分析“DNA的复制”一节是高中《生物》第二册第六章“遗传和变异”的重点内容之一,学生在学习本节之前已经学习了DNA是主要的遗传物质和DNA分子的结构,而DNA作为遗传物质的一个重要特点就是能通过自身的复制传递遗传信息,因此学好本节内容对于学生理解基因突变、基因工程等知识是非常重要,它是整个遗传学的基础。
据课程目标,本节内容的要求是概述DNA分子的复制,属于理解水平的要求,对学生要求较高,并且是对学生进行科学方法教育和培养能力的好材料。
学习目标知识目标1、说出DNA复制的时间和场所。
2、概述DNA复制所需条件、复制过程和特点。
能力目标1、利用科学家探索DNA复制的经典实验,培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。
2、通过解决问题的过程,培养学生的分析能力、创新思维能力和表达能力。
情感目标体验科学家认识DNA复制的思维过程,形成良好的科学思维和科学态度。
教学重难点DNA复制的基本条件、方式以及DNA复制的过程和特点是本节的重点和难点。
该部分知识非常抽象,学生难以理解。
若直接采用讲授法,无法调动学生的积极性;若模拟DNA 复制的微观过程,展示后让学生讨论总结,就会是学习过程简单化,不利于学生抽象逻辑思维和创新性思维能力的培养和发展,所以我将生物学知识和科学经典实验相结合的方法,让学生沿着科学的逻辑思维路线,遵循学生认知规律进行教学。
教学策略教学中教师只是课堂的组织者和指导者,学生才是课堂的主体。
因此在整个教学中,采用引导---探究的教学方法,将学生探究过程和科学经典实验相结合,通过创设情境,讨论分析,引导学生在思考中获得知识。
板书设计DNA的复制一、DNA复制的条件1、原料:四种脱氧核苷酸2、酶: DNA解旋酶、DNA聚合酶3、能量:ATP4、模板: DNA 两条单链二、DNA复制的特点1、边解旋边复制2、半保留复制三、DNA复制的意义课后练习1、一个被放射性元素标记的双链DNA噬菌体侵染细菌,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中具有放射性元素的噬菌体占总数的()A.1/n B.1/2n C.2/n D.1/22、含有32P或31P的磷酸,两者化学性质几乎相同,都可参与DNA分子的组成,但32P比31P质量大。
第六章细胞的生命历程第1节细胞的增值一、细胞增殖1、多细胞生物体体积的增大,即生物体的生长,既靠细胞生长增大细胞的体积,还要靠细胞分裂增加细胞的数量。
事实上,不同动(植)物同类器官或组织的细胞大小一般无明显差异,器官大小主要决定于细胞数量的多少。
2、琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小;NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小。
在相同时间内,物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率。
通过模拟实验可以看出,细胞体积越小,其相对表面积越大,细胞的物质运输的效率就越高。
3、限制细胞长大的原因包括细胞表面积与体积的关系和细胞的核质比。
在有些个体较大的原生动物(如草履虫)的细胞中,会出现2个或多个细胞核。
有些原生动物的细胞中有用于收集和排泄废物的伸缩泡。
4、细胞增殖的意义:细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
5、细胞以分裂的方式进行增殖。
真核细胞分裂的方式有3种:有丝分裂形成体细胞无丝分裂减数分裂(一种特殊方式的有丝分裂,它与有性生殖细胞的形成有关)6、细胞周期的概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。
分裂间期所占时间长(大约占细胞周期的90%——95%)。
分裂期可以分为前期、中期、后期、末期。
二、植物细胞有丝分裂各期的主要特点以及无丝分裂1.分裂间期:(复制合成,数不变)完成DNA的复制和有关蛋白质的合成;结果是每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态;中心粒在间期倍增,成为两组。
2.前期特点:(膜仁消失现两体)①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。
前期染色体特点:①染色体散乱地分布在细胞中心附近。
②每个染色体都有两条姐妹染色单体3.中期特点:(形数清晰赤道齐)①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体的形态和数目最清晰。
染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。
中央组织部《干部档案整理工作细则》第一章总则第一条为了实现干部档案整理工作的规范化,搞好档案建设,便于档案的保管和利用,根据《干部档案工作条例》(以下简称《条例》)及有关规定,特制订本细则。
第二条干部档案的整理工作,是档案建设的基础工作之一。
它是将收集起来的每个干部的档案材料,进行鉴别、分类、排序、编目、技术加工和装订成卷,并在此基础上,不断对档案内容进行补充的工作。
第三条各级干部档案管理部门,均应按本细则和有关规定的要求,对所管理的干部档案进行认真的整理。
第二章整理工作的基本要求第四条整理干部档案,须做到认真鉴别、分类准确、编排有序、目录清楚、装订整齐。
通过整理使每卷档案达到完整、真实、条理、精炼、实用的要求。
第五条整理干部档案,事先要收集好干部档案材料,并备齐卷皮、目录纸、衬纸、切纸刀、打孔机、缝纫机等必需的物品和设备。
第六条整理干部档案的人员,必须努力学习党的干部工作方针、政策和档案工作的专业知识,熟悉整理干部档案的有关规定,掌握整理工作的基本方法和技能,认真负责做好整理工作。
第三章档案材料的鉴别第七条干部档案材料的鉴别工作,是干部档案管理部门对收集起来准备归档的材料进行审查,甄别材料的真伪,判定材料的保存价值,确定其是否归入干部档案的工作。
第八条鉴别归档材料,必须根据中央有关文件的精神,以《条例》和《关于干部档案材料收集、归档的暂行规定》等有关规定为依据,严肃认真地进行。
第九条鉴别工作应坚持历史唯物主义和辩证唯物主义的观点,具体问题具体分析,根据形成材料的历史条件、材料的主要内容、用途及其保存价值,确定材料是否归入档案。
第十条鉴别归档材料的具体做法:(一)判定材料是否属于所管干部的材料及应归入干部档案的内容。
发现有同名异人、张冠李戴的,或不属于干部档案内容和重复多余的材料,应清理出来。
对其中有保存价值的文件、资料,可交文书档案或转有关部门保存。
不属于干部档案内容,比较重要的证件、文章等,组织不需要保存的,退给本人。
⽣物必修⼀第六章细胞增殖知识点总结 细胞增殖是重要的细胞⽣命活动,是⽣物体⽣长、发育、繁殖和遗传的基础。
下⾯是店铺为⼤家整理的⽣物必修⼀第六章细胞增殖知识点,希望对⼤家有所帮助! ⽣物必修⼀第六章细胞增殖知识点总结 ⼀、细胞增殖 1、限制细胞长⼤的原因包括细胞表⾯积与体积的关系和细胞的核质⽐。
2、细胞增殖的意义:细胞增殖是重要的细胞⽣命活动,是⽣物体⽣长、发育、繁殖和遗传的基础。
3、真核细胞分裂的⽅式包括有丝分裂、⽆丝分裂、减数分裂。
4、细胞周期的概念:指连续分裂的细胞,从⼀次分裂完成时开始,到下⼀次分裂完成时为⽌。
细胞周期分分裂间期和分裂期两个阶段。
分裂间期所占时间长(⼤约占细胞周期的90%——95%)。
分裂期可以分为前期、中期、后期、末期。
⼆、植物细胞有丝分裂各期的主要特点以及⽆丝分裂 1.分裂间期特点是完成DNA的复制和有关蛋⽩质的合成;结果是每个染⾊体都形成两个姐妹染⾊单体,呈染⾊质形态。
(复制合成⼜⽣长) 2.前期特点:(膜仁消失现两体)①出现染⾊体、出现纺锤体②核膜、核仁消失。
前期染⾊体特点:①染⾊体散乱地分布在细胞中⼼附近。
②每个染⾊体都有两条姐妹染⾊单体 3.中期特点:(形定数晰⾚道齐)①所有染⾊体的着丝点都排列在⾚道板上②染⾊体的形态和数⽬最清晰。
染⾊体特点:染⾊体的形态⽐较固定,数⽬⽐较清晰。
故中期是进⾏染⾊体观察及计数的最佳时机。
4.后期特点:(点裂数增均两极)①着丝点⼀分为⼆,姐妹染⾊单体分开,成为两条⼦染⾊体。
并分别向两极移动。
②纺锤丝牵引着⼦染⾊体分别向细胞的两极移动。
这时细胞核内的全部染⾊体就平均分配到了细胞两极。
染⾊体特点:染⾊单体消失,染⾊体数⽬加倍。
5.末期特点:(两消两现新壁建)①染⾊体变成染⾊质,纺锤体消失。
②核膜、核仁重现。
③在⾚道板位置出现细胞板,并扩展成分隔两个⼦细胞的细胞壁,与⾼尔基体的活动有关。
6、动、植物细胞有丝分裂的区别 7、有丝分裂的主要特征:_______和_______的出现,遗传物质_______到两个⼦细胞中。
中央组织部《干部档案整理工作细则》1991年3月29日第一章总则第一条为了实现干部档案整理工作的规范化,搞好档案建设,便于档案的保管和利用,根据《干部档案工作条例》(以下简称《条例》)及有关规定,特制订本细则。
第二条干部档案的整理工作,是档案建设的基础工作之一。
它是将收集起来的每个干部的档案材料,进行鉴别、分类、排序、编目、技术加工和装订成卷,并在此基础上,不断对档案内容进行补充的工作。
第三条各级干部档案管理部门,均应按本细则和有关规定的要求,对所管理的干部档案进行认真的整理。
第二章整理工作的基本要求第四条整理干部档案,须做到认真鉴别、分类准确、编排有序、目录清楚、装订整齐。
通过整理使每卷档案达到完整、真实、条理、精炼、实用的要求。
第五条整理干部档案,事先要收集好干部档案材料,并备齐卷皮、目录纸、衬纸、切纸刀、打孔机、缝纫机等必需的物品和设备。
第六条整理干部档案的人员,必须努力学习党的干部工作方针、政策和档案工作的专业知识,熟悉整理干部档案的有关规定,掌握整理工作的基本方法和技能,认真负责做好整理工作。
第三章档案材料的鉴别第七条干部档案材料的鉴别工作,是干部档案管理部门对收集起来准备归档的材料进行审查,甄别材料的真伪,判定材料的保存价值,确定其是否归入干部档案的工作。
第八条鉴别归档材料,必须根据中央有关文件的精神,以《条例》和《关于干部档案材料收集、归档的暂行规定》等有关规定为依据,严肃认真地进行。
第九条鉴别工作应坚持历史唯物主义和辩证唯物主义的观点,具体问题具体分析,根据形成材料的历史条件、材料的主要内容、用途及其保存价值,确定材料是否归入档案。
第十条鉴别归档材料的具体做法:(一)判定材料是否属于所管干部的材料及应归入干部档案的内容。
发现有同名异人、张冠李戴的,或不属于干部档案内容和重复多余的材料,应清理出来。
对其中有保存价值的文件、资料,可交文书档案或转有关部门保存。
不属于干部档案内容,比较重要的证件、文章等,组织不需要保存的,退给本人。
大写一级复制在大数据时代,复制技术已成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
从文档、图片到音频、视频,复制技术为我们提供了便捷的备份和分享手段。
本文将对复制技术进行概述,介绍其详细过程,应用领域以及发展趋势,并分析我国在这一领域的地位与展望。
一、复制技术的概述复制技术,指的是将某一数据或信息从原始设备或系统中提取并生成相同或相似的一份,存储在另一个设备或系统中的过程。
这种技术广泛应用于计算机、通信、生物技术等领域。
复制技术的关键在于精确和快速地复制所需信息,确保数据的一致性和完整性。
二、复制过程的详细步骤1.选择需要复制的数据或信息;2.通过提取、编码等手段将数据转换为适合复制的形式;3.使用合适的复制工具或技术,将数据传输到目标设备或系统;4.在目标设备或系统上进行解码、重组等处理,确保复制的数据可以被正常使用;5.验证复制数据的准确性和完整性,如有需要可以进行进一步的处理。
三、复制技术的应用领域1.计算机领域:复制文件、文本、图片等数据;2.通信领域:复制网络数据包、信令等;3.生物技术领域:复制DNA、细胞等生物信息;4.商业领域:复制产品、服务、业务模式等。
四、复制技术的发展趋势1.速度更快:随着硬件和网络技术的进步,复制速度将进一步提升;2.容量更大:大数据时代的到来,对复制技术的存储容量提出了更高的要求;3.更加智能化:利用人工智能、机器学习等技术,实现更精确、更高效的复制;4.安全可靠:在数据安全日益重要的背景下,加密、防篡改等安全技术将在复制过程中得到广泛应用。
五、我国在复制技术方面的地位与展望我国在复制技术领域取得了世界领先的成果,特别是在计算机、通信等领域。
在国际竞争中,我国正逐步提升自主研发和创新能力,推动复制技术的发展。
未来,我国将继续加大投入,瞄准国际前沿,努力在复制技术领域取得更多突破。
总之,复制技术已成为现代社会不可或缺的一部分。
生物必修二第六章知识点总结一、杂交育种与诱变育种。
1. 杂交育种。
- 概念:将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。
- 原理:基因重组。
- 举例:培育高产抗病小麦。
假设高产(A)对低产(a)为显性,抗病(B)对感病(b)为显性。
先让纯合高产感病(AAbb)与低产抗病(aaBB)杂交,得到F1(AaBb),F1自交后在F2中选出高产抗病(A - B - )个体,连续自交直到不发生性状分离为止。
- 优点:操作简便,可以把多个品种的优良性状集中在一起。
- 缺点:育种周期长;只能利用已有的基因重组,不能创造新基因;杂交后代会出现性状分离现象,需要不断筛选。
2. 诱变育种。
- 概念:利用物理因素(如X射线、γ射线、紫外线、激光等)或化学因素(如亚硝酸、硫酸二乙酯等)来处理生物,使生物发生基因突变,从而获得优良变异类型的育种方法。
- 原理:基因突变。
- 举例:“黑农五号”大豆品种,就是通过诱变育种培育出来的。
- 优点:可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型;大幅度改良某些性状。
- 缺点:由于基因突变的不定向性,有利变异少,需要处理大量的实验材料;诱变的方向和性质不能控制。
二、基因工程及其应用。
1. 基因工程的概念。
- 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2. 基因工程的基本工具。
- 限制酶(限制性核酸内切酶)- 来源:主要从原核生物中分离纯化出来。
- 作用:识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
例如,EcoR Ⅰ限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。
- DNA连接酶。
- 种类:有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。
- 作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
中共中央组织部干部档案整理工作细则组通字[1991]11号(1991年3月29 日)第一章总则第一条为了实现干部档案整理工作的规范化,搞好档案建设,便于档案的保管和利用,根据《干部档案工作条例》(以下简称《条例》)及有关规定,特制订本细则。
第二条干部档案的整理工作,是档案建设的基础工作之一。
它是将收集起来的每个干部的档案材料,进行鉴别、分类、排序、编目、技术加工和装订成卷,并在此基础上,不断对档案内容进行补充的工作。
第三条各级干部档案管理部门,均应按本细则和有关规定的要求,对所管理的干部档案进行认真的整理。
第二章整理工作的基本要求第四条整理干部档案,须做到认真鉴别、分类准确、编排有序、目录清楚、装订整齐。
通过整理使每卷档案达到完整、真实、条理、精炼、实用的要求。
第五条整理干部档案,事先要收集好干部档案材料,并备齐卷皮、目录纸、衬纸、切纸刀、打孔机、缝纫机等必需的物品和设备。
第六条整理干部档案的人员,必须努力学习党的干部工作方针、政策和档案工作的专业知识,熟悉整理干部档案的有关规定,掌握整理工作的基本方法和技能,认真负责做好整理工作。
第三章档案材料的鉴别第七条干部档案材料的鉴别工作,是干部档案管理部门对收集起来准备归档的材料进行审查,甄别材料的真伪,判定材料的保存价值,确定其是否归人干部档案的工作。
第八条鉴别归档材料,必须根据中央有关文件的精神,以《条例》和《关于干部档案材料收集、归档的暂行规定》等有关规定为依据,严肃认真地进行。
第九条鉴别工作应坚持历史唯物主义和辩证唯物主义的观点,具体问题具体分析,根据形成材料的历史条件、材料的主要内容、用途及其保存价值,确定材料是否归入档案。
第十条鉴别归档材料的具体做法:(一)判定材料是否属于所管干部的材料及应归入干部档案的内容。
发现有同名异人、张冠李戴的,或不属于干部档案内容和重复多余的材料,应清理出来。
对其中有保存价值的文件、资料,可交文书档案或转有关部门保存。
中共中央组织部干部档案整理工作细则组通字[1991]11号(1991年3月29 日)第一章总则第一条为了实现干部档案整理工作的规范化,搞好档案建设,便于档案的保管和利用,根据《干部档案工作条例》(以下简称《条例》)及有关规定,特制订本细则。
第二条干部档案的整理工作,是档案建设的基础工作之一。
它是将收集起来的每个干部的档案材料,进行鉴别、分类、排序、编目、技术加工和装订成卷,并在此基础上,不断对档案内容进行补充的工作。
第三条各级干部档案管理部门,均应按本细则和有关规定的要求,对所管理的干部档案进行认真的整理。
第二章整理工作的基本要求第四条整理干部档案,须做到认真鉴别、分类准确、编排有序、目录清楚、装订整齐。
通过整理使每卷档案达到完整、真实、条理、精炼、实用的要求。
第五条整理干部档案,事先要收集好干部档案材料,并备齐卷皮、目录纸、衬纸、切纸刀、打孔机、缝纫机等必需的物品和设备。
第六条整理干部档案的人员,必须努力学习党的干部工作方针、政策和档案工作的专业知识,熟悉整理干部档案的有关规定,掌握整理工作的基本方法和技能,认真负责做好整理工作。
第三章档案材料的鉴别第七条干部档案材料的鉴别工作,是干部档案管理部门对收集起来准备归档的材料进行审查,甄别材料的真伪,判定材料的保存价值,确定其是否归人干部档案的工作。
第八条鉴别归档材料,必须根据中央有关文件的精神,以《条例》和《关于干部档案材料收集、归档的暂行规定》等有关规定为依据,严肃认真地进行。
第九条鉴别工作应坚持历史唯物主义和辩证唯物主义的观点,具体问题具体分析,根据形成材料的历史条件、材料的主要内容、用途及其保存价值,确定材料是否归入档案。
第十条鉴别归档材料的具体做法:(一)判定材料是否属于所管干部的材料及应归入干部档案的内容。
发现有同名异人、张冠李戴的,或不属于干部档案内容和重复多余的材料,应清理出来。
对其中有保存价值的文件、资料,可交文书档案或转有关部门保存。
复制技术在金融投资理财中的运用解析随着金融科技的不断发展和创新,复制技术在金融投资理财中的运用越来越受到关注。
复制技术是指通过复制优秀的投资策略或者投资组合来实现风险分散、收益最大化的一种投资方法。
本文将从复制技术的基本原理、在金融投资中的运用和未来发展趋势等方面进行探讨。
一、复制技术的基本原理复制技术的基本原理是通过分析和研究优秀的投资者或者投资机构的投资策略和投资组合,然后将其复制并应用到自己的投资中,从而获得与原始投资者相似的收益和风险水平。
复制技术主要包括两种形式,一种是基于投资组合的复制技术,即复制优秀的投资组合;另一种是基于策略的复制技术,即复制优秀的投资策略。
基于投资组合的复制技术主要通过追踪指数基金或者交易所交易基金(ETF)来实现,这种方法能够有效地分散风险,降低投资成本,并且具有高度的透明度和流动性。
而基于策略的复制技术则通过分析和研究投资者或者投资机构的交易策略,然后将其运用到自己的投资中,从而实现收益最大化和风险控制。
复制技术在金融投资中的运用具有较为广泛的应用。
基于投资组合的复制技术在资产配置中起着重要的作用。
投资者可以通过投资指数基金或者ETF来实现多样化的资产配置,从而最大限度地降低投资风险,并且能够获得与市场相似的收益水平。
基于策略的复制技术在股票、期货、外汇等领域也得到了广泛的运用。
许多投资者通过模仿优秀的投资策略来实现风险分散和收益最大化。
复制技术还在私募基金、对冲基金等领域有着重要的应用,可以帮助投资者更好地把握投资机会和风险。
复制技术在金融投资中的运用不仅可以为投资者提供更多的投资选择,同时也有助于降低投资风险,提升投资效率。
在运用复制技术时也需要注意一些问题,比如需要对被复制的投资策略或者投资组合进行深入的分析和研究,同时还需要考虑交易成本、流动性和市场环境等因素的影响。
三、复制技术在金融投资中的未来发展趋势随着金融科技的不断发展和创新,复制技术在金融投资中的应用将会更加广泛。
复制大班的科学教案一、教学目标1. 了解复制的基本概念,知道复制的原理和用途。
2. 能够使用简单的工具进行复制操作,提高动手能力。
3. 培养观察、思考、解决问题的能力,激发对科学的兴趣。
二、教学内容1. 复制的基本概念:介绍复制的定义,复制的作用。
2. 复制原理:讲解复制的原理,如镜像、复印等。
3. 复制工具:介绍常用的复制工具,如复印机、扫描仪等。
4. 复制操作:教授如何使用复制工具进行复制操作。
5. 复制应用:探讨复制在生活中的应用,如文档、图片等。
三、教学方法1. 讲授法:讲解复制的基本概念、原理和复制工具的使用方法。
2. 演示法:展示复制操作过程,让学生直观地了解复制方法。
3. 实践法:学生动手操作复制工具,进行实际复制操作。
4. 讨论法:分组讨论复制在生活中的应用,分享彼此的经验。
四、教学准备1. 复制工具:复印机、扫描仪等。
2. 教学材料:教案、PPT、示范作品等。
3. 场地布置:确保教学场地宽敞,便于学生操作复制工具。
五、教学步骤1. 导入:通过问题引导,让学生思考复制的意义和作用。
2. 讲解:讲解复制的基本概念、原理和复制工具的使用方法。
3. 演示:展示复制操作过程,让学生直观地了解复制方法。
4. 实践:学生分组操作复制工具,进行实际复制操作。
5. 讨论:分组讨论复制在生活中的应用,分享彼此的经验。
6. 总结:总结复制的原理、方法和应用,强调注意事项。
7. 作业:布置相关作业,巩固所学内容。
六、教学评估1. 观察学生在实践操作中的表现,评估其对复制工具的掌握程度。
2. 收集学生的讨论成果,评估其对复制应用的理解和创新能力。
3. 检查学生作业完成情况,评估其对复制原理和方法的掌握。
七、教学拓展1. 深入了解复制技术的最新发展,如3D打印等。
2. 探索复制技术在各个领域的应用,如医学、工程等。
3. 组织学生参观相关企业或实验室,加深对复制技术实际应用的了解。
八、教学资源1. 网络资源:介绍相关的网站、论坛,便于学生了解更多复制技术的信息。
第六章复制技术纳米压印是一种全新的纳米图形复制技术,具有超高分辨率、高产量和低成本的特点,是一种大有前途的工业化生产技术。
主要内容1.简介2.热压印技术3.紫外光固化压印4.应用(一)简介无论是用光子束、电子束还是离子束曝光制作微纳米结构,都是基于高分子聚合物材料的光敏化学作用,改变高分子聚合物材料在特定显影溶液中的可溶性,使曝光部分或未曝光部分溶解形成表面微纳米浮雕图形。
自20世纪90年代中期发展起来的一类新的技术则是基于物理成型方法形成表面浮雕图形,即压印。
纳米压印制图(nanoimprint lithography,NIL)技术是S.Chou博士1995年在美国明尼苏达大学纳米结构实验室开发的。
Stephen Y.Chou(/~chouweb/)纳米压印的优点分辨力只与模版图案的尺寸有关,不受光学曝光的最短曝光波长的限制。
目前可以制作线宽小于5nm的图案。
印模的制备用电子束曝光方法制备。
印模的材料通常为Si、SiO2、氮化硅和金刚石等。
这些材料具有高硬度、大压缩强度、大抗拉强(可以减少压模的变形和磨损)、高热导率和低热膨胀系数等。
印模材料随压印工艺而不同:1)软压印术先用硅作为母板,然后采用聚二甲基硅氧烷(PDMS )浇铸母板,最后得到PDMS模板。
2)热压印一般采用镍、铬或碳化硅(厚度5.5mm)作为模板。
纳米压印的分类近二十年间,各种创新的NIL工艺被陆续开发出来,其实验结果越来越令人满意。
目前,主要有两种代表性技术:热压印技术、紫外光固化压印(二)热压印技术热压工艺是在微纳米尺度获得并行复制结构的一种成本低而速度快的方法,仅需一个模具,完全相同的结构可以按需复制到大的表面上。
1.首先,利用电子束直写技术制作一片具有纳米图案的模版。
2.将硅基板涂上光刻胶,并加热到玻璃转换温度以上,利用机械力将模版压入高温软化的光刻胶层内,并且维持高温、高压一段时间,使热塑性高分子光刻胶完全填充到模版的纳米结构内。
热压印的工艺流程3.待光刻胶冷却固化成形之后,释放压力并且将模版脱离硅基板。
4.最后对硅基板进行反应离子刻蚀(Reactive Ion Etching),去除残留的光刻胶,即可以复制出与模版等比例的纳米图案。
一些工艺细节为便于脱模,应尽量减小有机溶剂和模板间的粘附力,常用方法有:1. 在光刻胶中添加一种特殊的氟化物材料(如用三乙氧基硅烷作氟基添加剂),以减小光刻胶与模板的粘附作用。
2.预先在基片底部涂一层与基底粘接性好的聚合物(如PMGI: 聚甲基戊二酞亚胺),这样既有利于脱模,又可使基底平整化。
3.用一种高抗粘连的材料涂镀在模板内表面,以利于脱模。
为避免压印时有机溶剂与模板腔体之间残留气孔,最好在真空状态下工作。
多层结构压印依靠模板四角标记对准,对准精度比较差,通常在微米级,故多用于单层结构压印。
图案转移在热压印之后进行图形转移1. 刻蚀:采用反应离子刻蚀方法将热压印后底部残余的光刻胶去除。
图案转移2. 剥离:通过镀膜的方法镀上一层金属,然后用有机溶剂溶解有机聚合物,有聚合物的地方要被溶解,于是连同它上面的金属一起剥离。
这样,就在衬底表面形成了金属的图案层。
纳米压印/剥离/刻蚀工艺实例模板尺寸:4⨯4 mm熱壓溫度:175︒C PMMA厚度:270 nm熱壓時間:30min热压印的优缺点及存在的问题优点:热压印相对于传统的纳米加工方法,具有方法灵活、成本低廉和生物相容的特点,并且可以得到高分辨率、高深宽比结构。
缺点:需要高温、高压,且即使在高温、高压下压印很长时间,对于有的图案,仍然只能导致聚合物的不完全位移,并不能够完全填充印章的腔体。
存在的问题:使用热压印光刻技术的热朔性高分子光刻胶必须经过高温、高压、冷却的相变化过程,在脱模之后压印的图案经常会产生变形现象。
因此,使用热压印技术不易进行多次或三维结构的压印。
为了解决此问题,人们开始研发一些可以在室温、低压下使用的压印光刻技术。
(三)紫外光固化压印技术(UV-NIL)M.Bender和M.Otto提出一种在室温、低压环境下利用紫外光硬化高分子的压印光刻技术,其前处理与热压印类似。
紫外压印相对于热压印来说,不需要高温、高压的条件,可以廉价地在纳米尺度得到高分辨紫外纳米压印工艺流程1.首先准备一个具有纳米图案的模版,而UV-NIL的模版材料必须使用可以让紫外线穿透的石英;2.并且在硅基板涂布一层低粘度、对UV 感光的液态高分子光刻胶;3.在模版和基板对准充成后,将模版压入光刻胶层并且照射紫外光使光刻胶发生聚合反应硬化成形;4.然后脱模、进行刻蚀基板上残留的光刻胶便完成整个UV-NIL 。
实例图形转移层工艺图形转移层作为模板与基片的中间介质,可以避免在压印过程中两者的直接接触而造成模板的损伤。
紫外纳米压印技术图形转移层介质需满足以下工艺要求:1.与模板之间的粘附力小,易于脱模2.具有良好的流动性,能快速充满模板的微细结构3.具有良好的热稳定性,低热膨胀系数4.透明,紫外固化速度快,变形收缩率小5.具有较好的抗刻蚀性能对紫外纳米压印工艺中图形转移层厚度的研究,主要是根据不同的模板材料和特征图形结构的特点,设计最佳图形转移层厚度,并据此确定相应的图形存在问题采用常规软模在大面积的直接接触过程中也需要一定的压力去产生形变来配合基底的不平整表面,均匀接触和压力下模板的变形成为一种不可调和的矛盾。
PDMS 模版压印过程因此,使用空气压力保持模板和基片接触的状态,实现均匀施压,从而保实例1实例2紫外光固化压印技术的优点和局限性优点:不需要高温、高压的条件,可以廉价地得到高分辨率的图形,可用于制备纳米器件。
紫外光固化压印解决了热压印图形失真问题。
无论是加工精度还是模板成本以及模板损伤都大大降低,是目前纳米压印的主流发展方向。
局限性:模板和衬底中必须有一个对紫外光是透明的。
紫外纳米压印技术几个变种:•逆压印技术将光紫外刻胶旋图到掩模板上,轻微接触wafer,然后分离。
•软掩模板压印技术掩模板材料聚合物材料(PDMS),更好克服硅片的不平整。
•转轴连续纳米压印技术掩模板图形制作在可以滚动的滚轴上,基板采用弹性介质,随着滚轴转动可以将图形转移到基板上,高产量!•激光熔融纳米压印技术利用高功率激光在wafer上扫描,形成一层200nm厚的熔融层,替代传统聚合物介质。
逆压印技术软掩模板压印转轴纳米压印技术利用高功率激光在wafer 上扫描,形成一层200nm 厚的熔融层,替代传统聚合物介质; 掩模板采用SiO2,可以透过激光;熔融后压入熔融层;分离形成压印图形。
可以在wafer 上溅射一层金属,直接熔融金属层实现图形转移。
激光熔融纳米压印技术NATURE . VOL 417 . 835-837,2002小结:纳米压印的关键技术纳米结构模版的制备光阻材料需要考虑温度效应、光敏性、流动性(粘滞系数)为主要目标。
转印技术模版与压印的材料基板平行度、基板表面的粗糙度、光阻均匀分布技术、曝光剂量的多少、压力的均匀性、温度均匀性、对准技术、定位的精密度、转印后结构的均匀性、脱模技术等。
后续刻蚀流程刻蚀时所考虑到的选择比与刻蚀速率。
(四)应用光刻技术替代者集成电路领域光学领域:制作高密度亚波长光栅和光子晶体等 存储领域:制备高密度光盘位存储器生物领域光子晶体無光子晶體結構有光子晶體結構光子晶体结构促进OLED外部量子发光效率达到50%以上波导光柵:SiO2-TiO2材料:635nm 液態SiO2-TiO2gel熱壓壓力:645 psi熱壓溫度:17︒C →200︒C︒(9︒C/min) 100、150、200︒C分別恆溫7min 熱壓後加熱:400︒C 15min4-10μm 週期300nm週期70nm深度80nm線寬宽频波导偏光器(SiN: n~1.95)(SiO2)(Al)光柵週期:190 nm 光柵厚度:200 nm SiN厚度:1000 nm 波導寬度:2-20 μm 光柵週期:190 nm光柵厚度:200 nmPMMA厚度:900 nm波導寬度:2-20 μmTop cladding: air(Al)波長範圍:710-820 nmExtinction ratio (TM/TE)>50 dB/mmTM偏光損失:2 dB/mm平面薄膜反射式偏光片光阻:15k PMMA200nm厚熱壓溫度:175 C金屬光柵5nm-Cr/70nm-Au光柵週期:190nm光柵線寬:70nm光柵深度:200nm次波長光學元件(SOE):繞射光柵Fresnel Zone Plate:同心環型光柵120nm-PMMACr/Au 光阻:120 nm PMMA熱壓:175 C、645 psi光柵週期:100 nm、150 nm 光柵間距:20 nm微環光學共振器有機半導體材料:導電圖案材料:1μm-PMMA80PANI20熱壓:150 bar、140︒C、10min 深度:500nm線寬/間距:5μm 1μm-PMMA80PANI20熱壓前熱壓後RIE後RIE前移除殘存厚度光阻未蝕刻前差異為2倍(40~80nm)(100~300nm) (4“ P型)Contact: Ni W: 1000μm L: 5μmPentance: 60nmPMMA厚度1000nm→400nm 壓力100 bar殘存厚度100nm蝕刻O2RIE 2min硬烤130︒C 45min蝕刻液1 HCl : 3 HNO3熱壓之高分子厚度:100nm 接觸:4nm-Cr/20nm-AuP3HT厚度-旋轉塗佈法為50nm遷移率10-5cm2/Vs-鑄造法為5-10nm遷移率10-3cm2/Vs有機電激發光材料:圖案化200nm週期300nm 週期材料:200nm-Alq3/DCMII基板:PMMA熱壓:800 psi、150 C、<15minPL光譜200nm 週期有機電激發光元件50 kg/cm2, 175 C, 5 minO2RIEITO/PEDOT-PPS/red emissive/Al發光面積:5 mm2175 C, 45 bar100 nm宽度线通道250 nm直径量子点通道100 nm寬度环通道100 nm寬度线通道金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)200 nm高频III-V 族晶体管GaAs 金屬-半導體-金屬(MSM) 光偵測器間距:300 nm 、600 nm面積:14⨯14 μm175︒C175︒C不同的入射光強度。