Разрабатывается система прямого лазерного письма для высокоэффективного нанопроизводства

Прочитано: 65 раз(а)


Исследовательская группа разрабатывает систему прямого лазерного письма для высокоэффективного нанопроизводства с высоким разрешением.

Прямая лазерная запись (DLW) с периферическим фотоингибированием (PPI) — это метод литографии, используемый для изготовления сложных трехмерных наноструктур, которые широко используются в фотонике и электронике. PPI-DLW использует два луча: один для возбуждения подложки и вызывания полимеризации, а другой для подавления и гашения возбуждения на краях. В некоторых системах пропускная способность ограничена, и ее можно улучшить с помощью мультифокальных матриц. Однако вычисление этих лучей требует больших затрат времени и памяти.

Недавно группа исследователей из Чжэцзянского университета разработала параллельную систему литографии с периферийным фотоингибированием (P 3 L), которая может обеспечить более эффективное производство наноразмеров. Их работа опубликована в Advanced Photonics .

«Система P 3 L использует два канала, что позволяет выполнять различные задачи печати и позволяет системе изготавливать очень сложные структуры с различной периодичностью», — говорит старший автор Сюй Лю.

Система P 3 L состоит из восьми модулей. Система начинается с двух печатных каналов, состоящих из сплошного пятна возбуждения и пучка торможения в форме бублика. Два луча сначала стабилизируются, а затем разделяются на два подлуча с помощью поляризационного фильтра. Это позволяет включать и выключать индивидуальное управление каждым дополнительным лучом с помощью акустооптического модулятора. Затем два подлуча рекомбинируются, чтобы восстановить лучи возбуждения и торможения. Затем лучи модулируются с помощью пространственных модуляторов света. Наконец, два луча объединяются и проходят через микроскоп, после чего фокусируются на подложке в виде двух пятен.

Индивидуальное управление каждым дополнительным лучом позволяет одновременно печатать непериодические и сложные шаблоны без ущерба для скорости сканирования, тем самым удваивая эффективность системы. Отрегулировать положение и разделение двух точек легко. Эти особенности делают предлагаемую систему более гибкой и функциональной по сравнению с обычными системами с единым управлением фокусировкой.

Исследователи подтвердили осуществимость и потенциал системы, изготовив различные наноструктуры. Сначала они изготовили двумерную нанопроволоку размером менее 40 нм. Также была изготовлена ​​подвесная нанопроволока толщиной менее 20 нм. После этого исследователи создали два ряда шаблонов алфавита, распечатав точки на расстоянии 200 нм друг от друга. Наконец, они изготовили трехмерные структуры, в том числе непериодические кубические каркасы, шестиугольные сетки, проволочные структуры и сферические архитектуры, демонстрирующие исключительное разрешение.

Идентичный двухпозиционный контроль каждого фокуса повышает гибкость системы и позволяет быстро создавать сложные непериодические узоры и структуры. Функция параллельного сканирования системы также сокращает временные затраты, необходимые для изготовления крупномасштабных сложных структур и узоров. Более того, новая система P 3 L обеспечивает вдвое большую эффективность литографии по сравнению с обычными системами, независимо от того, является ли структура однородной или сложной.

Обсуждая будущий потенциал работы, Сюй Лю говорит: «Многофокусное параллельное сканирование и PPI способны преодолеть текущие проблемы в производстве оптики DLW и улучшить изготовление полых решеток, массивов микролинз, микрожидкостных структур и метаповерхностей. Предлагаемая система Кроме того, это может облегчить реализацию портативных высокопроизводительных DLW с высоким разрешением».

На основании этих результатов становится ясно, что предлагаемая система P 3 L послужит полезным инструментом для развития широкого круга областей, использующих нанотехнологии.

Разрабатывается система прямого лазерного письма для высокоэффективного нанопроизводства



Новости партнеров