納米級精確增材制造的印刷技術目前依賴于雙光子光刻。盡管這種方法可以克服瑞利極限來實現納米級結構,但對于大規模的實際應用來說,它的運行速度仍然太慢。
在這里,清華大學何向明教授,Hong Xu,浙江大學Cuifang Kuang展示了一種極其靈敏的氧化鋯雜化-(2,4-雙(三氯甲基)6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪)(ZrO2-BTMST)光刻膠系統,可以實現7.77 m?s–1的印刷速度,比傳統聚合物光刻膠快三到五個數量級。
文章要點
1)研究人員構建了一種基于多邊形激光掃描儀的雙光子光刻機,其線性步進速度接近 10?m?s–1。使用 ZrO2-BTMST 光刻膠,研究人員在約 33 分鐘內制作了面積為 1 cm2 的方形光柵。此外,ZrO2-BTMST光刻膠的化學成分極少,可實現高精度圖案化,線寬小至38 nm。
2)表征輔助的計算表明,這種不同尋常的靈敏度源于 ZrO2 雜化物的有效光誘導極性變化。研究人員指出,有機-無機混合光刻膠的卓越靈敏度可能會帶來可行的大規模增材制造納米加工技術。
參考文獻
Liu, T., Tao, P., Wang, X. et al. Ultrahigh-printing-speed photoresists for additive manufacturing. Nat. Nanotechnol. (2023).
DOI:10.1038/s41565-023-01517-w
https://doi.org/10.1038/s41565-023-01517-w