使用金属阵列和空间适应性照明的3D纳米光学
Songyun Gu1, Chenkai Mao2, Anna Guell Izard1
1Materials Engineering Division, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, CA, USA.
Nature
|December 17, 2025
概括
研究人员开发了一个可扩展的3D纳米制造平台,使用金属透镜并行两光子光刻 (TPL). 这一突破显著提高了吞吐量, 并为先进应用提供了厘米尺度的3D打印.
科学领域:
- 光学和光学
- 材料科学
- 纳米技术
背景情况:
- 需要复杂的3D架构.
- 由于视野限制,现有的3D激光纳米制造方法在吞吐量和可扩展性方面面临限制.
研究的目的:
- 展示一个可扩展的3D纳米制造平台, 克服目前的局限性.
- 使用并行双光子光刻 (TPL) 实现高通量,厘米尺度的3D打印.
主要方法:
- 使用metalens阵列生成一个焦点阵列,并行TPL.
- 使用空间光调制器 (SLM) 进行可编程图案和自适应打印策略.
- 证明了大规模并行打印的能力.
主要成果:
- 通过12厘米2的金属阵列实现了超过10^8伏克塞尔/秒的吞吐量,产生超过12万个焦点.
- 制造的厘米尺度的3D架构,其特征尺寸低至113nm.
- 证明了微结构和元材料的并行打印.
结论:
- 基于metalens的TPL平台为3D纳米光刻提供了可扩展的解决方案.
- 这项技术有可能用于微电子,生物医学和量子技术的晶圆规模生产.
- 开发的自适应式打印策略允许精确控制3D几何制造.
