Kahden fotoninen laserliuos (DL) on yksi tärkeimmistä ohjeista polymeerimikro- ja nanobjectsin luomiseen käytettävien lisäaineiden teknologioiden kehittämisessä. Sen ehdottoman plus on kyky luoda melkein minkä tahansa kolmiulotteisen kokoonpanon rakenteita, joita voidaan käyttää fotonikiteiden, aaltoputkien, erilaisten mekaanisten laitteiden sekä jalostus- ja tallennuslaitteiden luomisessa.
Tämän teknologian tarjoamista erinomaisista mahdollisuuksista huolimatta se sisältää huomattavia rajoituksia. Materiaalien valinta käytettäessä DLL: tä rajoittaa fotoresistit - polymeeriset valoherkän materiaalit. Polymeerien läpinäkyvyyden vuoksi sähköjohtavuuden, keskinkertaisten mekaanisten ominaisuuksien sekä alhaisen lämmön ja säteilyn stabiilisuuden puuttuminen, DLL: n avulla luotujen rakenteiden käytännöllinen käyttö on rajoitettu. On mahdollista voittaa joitain nykyisiä rajoituksia, jotka käyttävät DF-rakenteiden jälkikäsittelyä.
Yksi jälkikäsittelyn lupaavista menetelmistä kutsutaan pyrolyysiksi, joka samanaikaisesti antaa sekä päätöslauselman lisäämisen että uuden toiminnallisuuden käyttöönottoa. Erityisesti pyrolysraidut materiaalit osoittivat suurta lämpö- ja säteilyvakautta yhdessä lisääntyneen mekaanisen lujuuden kanssa. DLL seuraa pyrolyysi jo onnistuneesti hankkimaan hiilin nanoelektrodit neurotiatorin kuulostamiseen, erikoisvihjeitä atomivoiman mikroskopialle, fotonikiteille näkyvässä alueessa ja superkrotellessa mekaanisissa metamateriaaleissa.
Pyrolyysi parantaa myös DLL-menetelmän resoluutiota, koska pyrolyysille altistuva rakenne osoitti merkittävän kutistumisen alkuperäiseen kokoon. Mutta pyrolysoitujen rakenteiden kutistuminen pahentaa adheesiorakenteen ongelmaa jo DLL-vaiheessa syntyvään substraattiin. Nämä ongelmat ovat tärkeitä käytännön tärkeitä, mutta tähän mennessä ei ollut kattavaa tutkimusta näistä asioista. Samaan aikaan elementtien koon pieneneminen ja yleisesti ottaen yleisesti osa pyrolyysin vaikutuksesta DF-rakenteeseen on ehdottoman välttämätöntä, jos on tehtävä mikrofonipitoisuus erittäin tarkkuudella.
Top rivi: IP-DIP (A) Linssi (A) pyrolyysiin ja (B) Pyrolyysin jälkeen 450 astetta C. Mistimitusalue: Ormocomp (C) linssi pyrolyysiin ja pyrolyysin jälkeen (d) 450 astetta C ja (E) 690 astetta C. Alempi alue: Linssi SZ2080 (F) pyrolyysiin ja (F) Pyrolyysin jälkeen 690 astetta C / © www.osapublish.org
Quantum Technologiesin keskuksen Nanofotonisen sektorin tutkijat asettavat tehtävän suorittamaan vertailevan tutkimuksen pyrolyysin vaikutuksesta kiinteisiin esineisiin kymmeniä mikrometrejä, jotka on painettu käyttäen DLL-tekniikkaa kolmesta kaupallisesti saatavilla olevasta fotoresista: Täysin orgaaninen IP -Dip ja urut-epäorgaaninen Ormocomp ja SZ2080. Hehkutuslämpötilat 450 ja 690 astetta Celsius argonilmakehässä, koon, kemiallisen koostumuksen ja tarttumisen muutokset piisilevyn substraattiin arvioitiin.
Optisen materiaalin nimenomaisessa lehdessä julkaistussa työssä CCC-tutkijat vahvistivat, että rakenteen kutistuminen määräytyy fotoresistityypin mukaan sekä pyrolyysilämpötila, ilmakehää ja geometrirakennetta. Kun otetaan huomioon tietyn fotoresin käyttäytyminen pyrolyysin jälkikäsittelyn jälkeen, on mahdollista saavuttaa optimaaliset tulokset, jotka vastaavat täysin tiettyjä tehtäviä ja luovat kestävyysmuodon kulutuskestäviä ja luotettavia mikro- ja nanorakenteita ja lähes mihin tahansa kohteeseen.
Vertailu osoitti, että korkeampi lämpötila johtaa voimakkaampaan kutistumiseen. IP-upotuksen rakenteet hehkutuksen jälkeen muunnetaan lasihiiltä, kun taas Ormocomp- ja SZ2080-fotoresistien epäorgaaniset aineet muunnetaan lasissa, jossa on hehkutus. IP-DIP: n rakenteet osoittavat myös suurimman kutistumisen valituista fotoresista. Siten DLL: tä IP-DIP-pyrolyysin myöhempää pyrolyysistä voidaan käyttää johtavien lasihiilirakenteiden luomiseen.
Ormocomp on hyödyllinen määrittämään tilattuja optisia elementtejä, jotka voivat olla kysyntää röntgenlähteistä. Samoin fotoresisti SZ2080: n rakenteet pyrolyysin aikana irrotetaan usein substraatista, mikä on kätevä yksittäisten rakenteiden valmistukseen, jota sitten on siirrettävä toiseen keskiviikkona. Saatuja tietoja voidaan käyttää edelleen käyttäen pyrolyysitekniikkaa DLL-tekniikan luomien jälkeisten jalostusrakenteiden standardimenetelmänä ja toimii aktiivisena tämäntyyppisen jälkikäsittelyn aktiivisena kehityksenä, tutkijat huomauttavat.
Lähde: Alasti tiede