La litografia làser de dos fotònics (DL) és una de les principals direccions en el desenvolupament de tecnologies additives utilitzades per crear polímers micro i nanoobjects. El seu avantatge incondicional és la capacitat de crear estructures de gairebé qualsevol configuració tridimensional, que es pot utilitzar en crear cristalls de fotons, ones, diversos dispositius mecànics, així com en dispositius de processament i emmagatzematge.
No obstant això, malgrat les excel·lents oportunitats proporcionades per aquesta tecnologia, conté limitacions substancials. L'elecció dels materials en utilitzar DLL està limitada per fotorsistes: materials fotosensibles polimèrics. A causa de la transparència dels polímers en el rang visible, la manca de conductivitat elèctrica, les propietats mecàniques mediocres, així com l'estabilitat de baixa calor i radiació, l'ús pràctic de les estructures creades amb DLL continua sent limitada. És possible superar algunes de les restriccions existents mitjançant el processament de les estructures DF.
Un dels mètodes prometedors de post-processament es denomina piròlisi, que alhora proporciona un augment de la resolució i la introducció de noves funcionalitats. En particular, els materials pirolicans van demostrar una alta estabilitat tèrmica i de radiació juntament amb una major resistència mecànica. La DLL seguida de la piròlisi s'utilitza amb èxit per obtenir nanoelectrodes de carboni per a la sonda neurotiadora, consells especials per a microscòpia de força atòmica, cristalls de fotons en el rang visible i metamaterials mecànics superpremes.
La piròlisi també millora la resolució del mètode DLL, ja que l'estructura exposada a la piròlisi va mostrar una contracció significativa en comparació amb la mida original. Però la contracció de les estructures pirolitzades agreuja el problema de l'estructura d'adhesió al substrat que es troba ja a l'etapa DLL. Aquests problemes tenen una importància pràctica important, però fins ara no hi havia investigacions integrals sobre aquests temes. Mentrestant, l'avaluació correcta de la disminució de la mida dels elements i, en general, l'avaluació integral de l'impacte de la piròlisi de l'estructura DF és absolutament necessària si hi ha una tasca de processar el micròfon amb alta precisió.
Fila superior: la lent IP (a) la lent (a) a la piròlisi i (b) després de la piròlisi a 450 graus C. Interval mitjà: Ormocomp (c) lent a la piròlisi i després de la piròlisi en (d) 450 graus C i (e) 690 graus c. Rang inferior: lent sz2080 (f) a la piròlisi i (f) després de la piròlisi a 690 graus c / © www.osapublish.org
Els científics dels sectors nanofotònics del Centre de Tecnologies Quantum MSU es fixen en la tasca de realitzar un estudi comparatiu de la influència de la piròlisi sobre objectes sòlids de la mida de les desenes de micròmetres, impresos amb tecnologia DLL des de tres fotorresistes comercialment disponibles: IP totalment orgànic -Dip i òrgan-inorgànic Ormocomp i SZ2080. Per a les temperatures de recuit 450 i 690 graus centígrads en un ambient argó, es van estimar canvis en la mida, la composició química i l'adhesió al substrat de la placa de silici.
En el treball publicat a la revista Optical Material Express Journal, els científics CCC van confirmar que la contracció de l'estructura està determinada pel tipus de fotorsist, així com la temperatura de piròlisi, l'atmosfera i l'estructura de la geometria. Tenint en compte el comportament d'un fotorresistent concret després de la post-processament amb la piròlisi, és possible aconseguir resultats òptims, corresponents a les tasques específiques i crear micro i nanoestructures de forma arbitrària resistent al desgast i de forma arbitrària i gairebé qualsevol destinació.
La comparació va demostrar que una temperatura més alta condueix a una contracció més forta. Les estructures de IP-DIP després de recomanar es converteixen en carboni de vidre, mentre que les substàncies inorgàniques dels fotoresistes Ormocomp i SZ2080 es modifiquen al vidre amb recuit. Les estructures de IP-DIP també demostren la contracció més gran dels fotoresistes seleccionats. Per tant, la DLL amb la posterior piròlisi de la piròlisi de la impressió IP es pot utilitzar per crear estructures de carboni de vidre conductor.
Ormocomp és útil per a la creació de matrius ordenats d'elements òptics que poden exigir a les fonts de raigs X. Al seu torn, les estructures del fotorresist SZ2080 durant la piròlisi sovint es desconnecten del substrat, que és convenient per a la fabricació d'estructures individuals, que llavors cal traslladar-se a un altre dimecres. Les dades obtingudes es poden utilitzar encara més mitjançant la tecnologia de piròlisi com a mètode estàndard d'estructures de post-processament creades per la tecnologia DLL, i servirà de desenvolupament actiu d'aquest tipus de post-processament, assenyala els científics.
Font: Ciència nua