Двуслонният лазерен литография (DL) е една от основните направления в развитието на добавъчни технологии, използвани за създаване на полимерни микро- и нанооб. Неговият безусловен плюс е способността да се създават структури с почти всяка триизмерна конфигурация, която може да се използва при създаване на фотонови кристали, вълноводи, различни механични устройства, както и в устройства за обработка и съхранение.
Въпреки това, въпреки отличните възможности, предоставени от тази технология, тя съдържа съществени ограничения. Изборът на материали при използване на DLL е ограничен от фоторезисти - полимерни фоточувствителни материали. Благодарение на прозрачността на полимерите във видимия диапазон, липсата на електрическа проводимост, посредствени механични свойства, както и ниска топлинна и радиационна стабилност, практическото използване на структури, създадени с DLL остава ограничено. Възможно е да се преодолеят някои от съществуващите ограничения, като се използва след обработка на DF-структури.
Един от обещаващите методи на следобработка се нарича пиролиза, който едновременно осигурява както увеличаване на резолюцията, така и въвеждането на нова функционалност. По-специално, пиролитните материали демонстрираха висока термична и радиационна стабилност, заедно с повишена механична якост. DLL, последван от пиролиза вече е успешно използван за получаване на въглеродни нанохелектродове за звучене на невротиатор, специални съвети за атомна микроскопия, фотонни кристали във видимия диапазон и превъзходни механични метаматериали.
Пиролизата също подобрява разделителната способност на метода DLL, тъй като структурата, изложена на пиролиза, показва значително свиване в сравнение с първоначалния размер. Но свиването на пиролизираните структури влошава проблема с структурата на адхезията към субстрата, възникнал вече в етапа на DLL. Тези проблеми са важни практически значими, но досега нямаше всеобхватни изследвания по тези въпроси. Междувременно правилната оценка на намаляването на размера на елементите и като цяло всеобхватната оценка на въздействието на пиролизата върху DF-структурата е абсолютно необходимо, ако има задача за получаване на микрофон с висока точност.
Топ ред: IP-DIP (а) леща (а) към пиролиза и (Ь) след пиролиза при 450 градуса С. Средна гама: Ormocomp (с) леща към пиролиза и след пиролиза в (D) 450 градуса С и (Е) 690 градуса c. По-нисък обхват: LENS SZ2080 (F) към пиролиза и (f) след пиролиза при 690 градуса c / © www.osapublish.org
Учените от нанофотоничните сектори на центъра на квантовите технологии MSU са поставили задачата да проведат сравнително изследване на влиянието на пиролизата върху твърдите предмети в размера на десетки микрометри, отпечатани с помощта на DLL технология от три налични в търговската мрежа фоторезисти: напълно органичен IP -Дип и органо-неорганичен ормокомп и SZ2080. За отгряване на температурата 450 и 690 градуса по Целзий в аргонска атмосфера се оценяват промени в размера, химичния състав и адхезията към субстрата на силиконовата плоча.
В работата, публикувана в списанието Optical Materistic Express, учените на ККК потвърдиха, че свиването на структурата се определя от вида на фоторезиста, както и температурата на пиролиза, атмосферата и геометрията. Като се вземат предвид поведението на конкретна фоторезист след пост-обработка с пиролиза, е възможно да се постигнат оптимални резултати, напълно съответстващи на специфичните задачи и да се създадат износоустойчиви и надеждни микро- и наноструктури с произволна форма и почти всяка дестинация.
Сравнението показа, че по-висока температура води до по-силно свиване. Структурите от IP-DIP след отгряване се превръщат в стъклен въглерод, докато неорганичните вещества на фоторезистите на ормоком и SZ2080 са модифицирани в стъклото с отгряване. Структурите от IP-DIP също демонстрират най-голямата свиване от избраните фоторезисти. По този начин, DLL с последваща пиролиза на IP-нататък пиролизата може да се използва за създаване на проводими стъклени въглеродни структури.
Ormocomp е полезна за създаването на поръчани масиви от оптични елементи, които могат да бъдат в търсенето на рентгенови източници. От своя страна, структурите от фоторезиста SZ2080 по време на пиролиза често се изключват от субстрата, който е удобен за производството на единични структури, които след това трябва да бъдат преместени в друга сряда. Получените данни могат да бъдат използвани допълнително с помощта на пиролиза технология като стандартен метод на пост-обработка структури, създадени от DLL технологията, и ще служи като активно развитие на този вид след преработка, отбелязват учените.
Източник: гола наука