To-fotonisk laser lithograph (DL) er en af de vigtigste retninger i udviklingen af additiv teknologier, der bruges til at skabe polymer mikro- og nanoobjects. Dens ubetingede plus er evnen til at skabe strukturer af næsten enhver tredimensionel konfiguration, som kan bruges, når de skaber fotonkrystaller, bølgeledere, forskellige mekaniske indretninger, såvel som i behandlings- og lagerenheder.
På trods af de fremragende muligheder, der leveres af denne teknologi, indeholder den dog betydelige begrænsninger. Valget af materialer, når de bruger DLL, er begrænset af fotoresister - polymeriske lysfølsomme materialer. På grund af gennemsigtigheden af polymerer i det synlige område, manglen på elektrisk ledningsevne, middelmådige mekaniske egenskaber, såvel som lav varme- og strålingsstabilitet, forbliver den praktiske anvendelse af strukturer skabt med DLL-begrænset. Det er muligt at overvinde nogle af de eksisterende begrænsninger ved hjælp af efterbehandling af DF-strukturer.
En af de lovende metoder til efterbehandling kaldes pyrolyse, som samtidig giver både en stigning i opløsningen og indførelsen af ny funktionalitet. Især viste pyrolycredsmaterialer høj termisk og strålingsstabilitet sammen med øget mekanisk styrke. DLL efterfulgt af pyrolyse er allerede vellykket brugt til at opnå carbon nanoelektroder til neurotiator-lydende, specielle tips til atomkraftmikroskopi, fotonkrystaller i det synlige område og superproof mekaniske metamaterialer.
Pyrolyse forbedrer også opløsningen af DLL-metoden, da strukturen udsat for pyrolyse viste en signifikant krympning sammenlignet med den oprindelige størrelse. Men krympningen af pyrolyserede strukturer forværrer problemet med adhæsionsstrukturen til det substrat, der allerede er opstået i DLL-trinnet. Disse problemer er vigtig praktisk betydning, men hidtil var der ingen omfattende forskning om disse spørgsmål. I mellemtiden er den korrekte vurdering af faldet i størrelsen af elementerne og generelt den omfattende vurdering af virkningen af pyrolyse på DF-strukturen absolut nødvendig, hvis der er en opgave at få mikrofonbehandling med høj nøjagtighed.
Top række: IP-DIP (A) Lens (A) til pyrolyse og (B) Efter pyrolyse ved 450 grader C. Mellemområde: Ormocomp (C) Lens til pyrolyse og efter pyrolyse i (D) 450 grader C og (E) 690 grader c. Nedre rækkevidde: Lens SZ2080 (F) til pyrolyse og (F) efter pyrolyse ved 690 grader C / © www.osapublish.org
Forskere af nanofotoniske sektorer i centrum af Quantum Technologies MSU sætter sig selv opgaven med at gennemføre en sammenlignende undersøgelse af indflydelsen af pyrolyse på faste genstande i størrelsen af snesevis af mikrometer, trykt ved hjælp af DLL-teknologi fra tre kommercielt tilgængelige fotoresister: Fuldt økologisk IP -DiP og organ-uorganisk ormocomp og SZ2080. Til annealingstemperaturer 450 og 690 grader Celsius i en argonatmosfære blev ændringer i størrelsen, kemisk sammensætning og adhæsion til substratet af siliciumpladen estimeret.
I arbejdet, der blev offentliggjort i det optiske Material Express Journal, bekræftede CCC-forskerne, at krympningen af strukturen bestemmes af typen af fotoresist, såvel som pyrolysetemperaturen, atmosfæren og geometri strukturen. Under hensyntagen til opførelsen af en bestemt fotoresist efter efterbehandling med pyrolyse er det muligt at opnå optimale resultater, der svarer til de specifikke opgaver, og skabe slidstærk og pålidelige mikro- og nanostrukturer af vilkårlig form og næsten enhver destination.
Sammenligning viste, at en højere temperatur fører til en stærkere krympning. Strukturer fra IP-DIP, efter annealing, omregnes til glascarbon, mens de uorganiske stoffer i Ormocomp og SZ2080-fotoresisterne modificeres i glasset med annealing. Strukturer fra IP-DIP viser også den største krympning fra de valgte fotoresister. Således kan DLL'en med den efterfølgende pyrolyse af IP-DIP-pyrolysen anvendes til at skabe ledende glascarbonstrukturer.
Ormocomp er nyttig til oprettelse af bestilte arrays af optiske elementer, der kan være efterspurgt på røntgenkilder. Til gengæld er strukturerne fra fotoresisten SZ2080 under pyrolyse ofte frakoblet fra substratet, hvilket er hensigtsmæssigt til fremstilling af enkeltstrukturer, som derefter skal flyttes til en anden onsdag. De opnåede data kan yderligere anvendes ved anvendelse af pyrolyseteknologi som en standardmetode for efterbehandlingsstrukturer skabt af DLL-teknologi, og vil fungere som en aktiv udvikling af denne type efterbehandling, videnskabsmænd.
Kilde: Naked Science