高精度和快速的直接激光写作使用液体二光子聚合起始器
Chun Cao1, Xiaoming Shen1, Shixiong Chen2
1Research Center for Intelligent Chips and Devices, Zhejiang Lab, Hangzhou 311121, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|June 14, 2023
概括
研究人员开发了液态二光子启动器 (TPI),以克服直接激光写作 (DLW) 的溶解性问题. 这一创新使得高分辨率的3D微型制造和大面积的2D设备制造具有更高的效率.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 摄影化学的使用
背景情况:
- 基于双光子聚合 (TPP) 的直接激光写作 (DLW) 是一个关键的微纳米3D制造技术.
- 两光子启动器 (TPI) 对TPP-DLW至关重要,控制聚合和特征分辨率.
- 传统TPI的溶解性差,限制了它们在DLW系统中的应用.
研究的目的:
- 为了解决DLW中TPI的可溶性限制.
- 通过分子设计开发液体TPI,以提高光电阻的兼容性.
- 为了证明液体TPI在实现高分辨率3D微观结构和2D设备方面的性能.
主要方法:
- 分子设计策略合成液态两光子发起器 (TPI).
- 在增加的重量分数下将液体TPI纳入光电阻系统.
- 评估TPI溶解度,吸收截面和聚合起始效率.
- 使用TPP-DLW与开发的液体TPI一起制造微/纳米结构.
主要成果:
- 与商业TPI相比,液体TPI在光电阻体中实现了显著更高的最大重量分数 (2.0 wt%) .
- 液体TPI显示出一个优秀的吸收截面 (64GM) 对于高效的秒激光吸收.
- 实现了线阵列的最小特征大小为47nm和悬浮线的最小特征大小为20nm,与电子束光刻相似.
- 成功制造了高质量的3D微观结构和大面积的2D设备,其写入速度为1.045m/s-1.
结论:
- 开发的液体TPI克服了溶解性挑战,使光电阻体中启动剂度更高.
- 液体TPI促进了高分辨率的图案设计和复杂的3D微观结构和2D设备的高效制造.
- 这一进步将液态TPI定位为DLW技术未来发展的有希望的发起者.
