Dvo-fotonijska laserska litografija (DL) je jedan od glavnih smjerova u razvoju aditivnih tehnologija koje se koriste za stvaranje polimera mikro i nanoobobli. Njegov bezuvjetni plus je sposobnost stvaranja struktura gotovo bilo koje trodimenzionalne konfiguracije, koje se mogu koristiti prilikom stvaranja fotonskih kristala, valovima, raznim mehaničkim uređajima, kao iu uređajima za obradu i skladištenje.
Međutim, unatoč izvrsnim mogućnostima koje pruža ova tehnologija, sadrži značajna ograničenja. Izbor materijala pri korištenju DLL-a je ograničen fotorezistima - polimerni fotosenzitivni materijali. Zbog transparentnosti polimera u vidljivom rasponu, nedostatak električne vodljivosti, osrednji mehanička svojstva, kao i stabilnost niske topline i zračenja, praktična uporaba struktura stvorenih s dll ostaje ograničena. Moguće je prevladati neka od postojećih ograničenja koristeći post-obradu DF-struktura.
Jedna od obećavajućih metoda nakon obrade naziva se piroliza, koja istovremeno osigurava i povećanje rezolucije i uvođenje nove funkcionalnosti. Konkretno, pirolizirani materijali pokazali su visoku stabilnost termalne i zračenja uz povećanu mehaničku čvrstoću. DLL slijedi pirolizom već je uspješno korištena za dobivanje ugljikovih nanoelektroda za zvuk neurotiatora, posebne savjete za mikroskopiju atomsko-sile, kristala fotona u vidljivom rasponu i superproof mehaničkih metamaterijala.
Piroliza također poboljšava razdvajanje DLL metode, jer je struktura izložena pirolizu, pokazala značajno skupljanje u usporedbi s izvornom veličinom. No, skupljanje pyrolyzed struktura pogoršava problem adhezijske strukture na supstrat koji se već pojavljuje u DLL fazi. Ovi problemi su važna praktična važnost, ali do sada nije bilo sveobuhvatnih istraživanja o tim pitanjima. U međuvremenu, ispravna procjena smanjenja veličine elemenata i općenito, sveobuhvatna procjena utjecaja pirolize na strukturu DF-a je apsolutno neophodno ako postoji zadatak dobivanja mikrofijskog prerade s visokom točnosti.
Gornji red: IP-DIP (a) objektiv (a) na pirolizu i (b) nakon pirolize na 450 stupnjeva C. srednji raspon: ORMOCOMP (c) leća za pirolizu i nakon pirolize u (d) 450 stupnjeva C i (e) 690 stupnjeva c. Niži raspon: objektiv SZ2080 (f) na pirolizu i (f) nakon pirolize na 690 stupnjeva c / © www.osapublish.org
Znanstvenici nanofotoničkih sektora Centra Quantum Technologies MSU postavili su zadaću provođenja komparativnog studija utjecaja pirolize na čvrstim objektima u veličini desetaka mikrometara, tiskani pomoću DLL tehnologije s tri komercijalno dostupna fotorezista: potpuno organski IP -Dip i organski anorganski Ormocomp i SZ2080. Za temperature žarenja 450 i 690 stupnjeva Celzija u atmosferi argona, procijenjene su promjene u veličini, kemijskom sastavu i adheziji na podlogu silicijsku ploču.
U radu objavljenom u časopisu Optički materijal Express, znanstvenici CCC-a potvrdili su da se skupljanje strukture određuje tipom fotoreziste, kao i temperaturu pirolize, atmosferu i geometrijsku strukturu. Uzimajući u obzir ponašanje određenog fotorezista nakon post-obrade s pirolizom, moguće je postići optimalne rezultate, u potpunosti odgovarajući specifičnim zadacima i stvoriti otporne i pouzdane mikro- i nanostructure proizvoljnog oblika i gotovo bilo koje odredište.
Usporedba je pokazala da viši temperatura dovodi do jačeg skupljanja. Strukture iz IP-DIP-a nakon žarenja se pretvaraju u stakleni ugljik, dok su anorganske tvari Ormocomp i SZ2080 fotoorezi modificirane u staklu s žarenjem. Strukture iz IP-DIP-a također pokazuju najveće skupljanje odabranih fotorezista. Dakle, DLL s naknadnom pirolizom IP-DIP pirolize može se koristiti za stvaranje vodljivih staklenih ugljikovih struktura.
Ormocomp je koristan za stvaranje naručenih nizova optičkih elemenata koji mogu biti traženi na rendgenskim izvorima. S druge strane, strukture iz fotoreziste SZ2080 tijekom pirolize često se odspavaju iz supstrata, što je prikladno za proizvodnju pojedinačnih struktura, koje se tada moraju premjestiti u drugu srijedu. Dobiveni podaci mogu se dalje upotrijebiti upotrebom tehnologije pirolize kao standardne metode struktura nakon obrade stvorenih DLL tehnologijom, te će poslužiti kao aktivni razvoj ove vrste post-obrade, bilješke znanstvenika.
Izvor: Gola znanost