Divu fotoniskā lāzera litogrāfija (DL) ir viens no galvenajiem virzieniem piedevu tehnoloģiju izstrādē, ko izmanto polimēra mikro un nanoobjects izveidei. Tās beznosacījumu plus ir spēja izveidot gandrīz jebkuras trīsdimensiju konfigurācijas struktūras, ko var izmantot, veidojot fotonu kristālus, viļņvadus, dažādas mehāniskās ierīces, kā arī pārstrādes un uzglabāšanas ierīcēs.
Tomēr, neraugoties uz lieliskajām iespējām, ko sniedz šī tehnoloģija, tajā ir būtiski ierobežojumi. Materiālu izvēle, izmantojot DLL, ierobežo fotoresisti - polimēru fotosensitīvie materiāli. Polimēru pārredzamības dēļ redzamā diapazonā, elektrisko vadītspējas trūkums, viduvēji mehāniskās īpašības, kā arī zems siltuma un radiācijas stabilitāte, praktiskā struktūru izmantošana, kas izveidota ar DLL paliek ierobežots. Ir iespējams pārvarēt dažus esošos ierobežojumus, izmantojot DF-struktūru pēcapstrādi.
Viena no daudzsološajām pēcapstrādes metodēm sauc pirolīze, kas vienlaikus nodrošina gan rezolūcijas pieaugumu, gan jaunu funkcionalitātes ieviešanu. Jo īpaši, piroledcred materiāli parādīja augstu termisko un radiācijas stabilitāti kopā ar paaugstinātu mehānisko izturību. DLL seko pirolīze jau ir veiksmīgi izmantota, lai iegūtu oglekļa nanoelektrodus neirotora skanēšanai, īpašiem padomiem atomu spēka mikroskopijai, fotonu kristāliem redzamā diapazonā un superproduktiem mehāniskiem metamateriāliem.
Pirolīze arī uzlabo DLL metodes izšķirtspēju, jo struktūra, kas pakļauta pirolīzei, parādīja ievērojamu saraušanos, salīdzinot ar sākotnējo lielumu. Bet pirolizētu struktūru sarukums pasliktina saķeres struktūras problēmu pret substrātu, kas jau ir DLL stadijā. Šīs problēmas ir svarīgas praktiskas nozīmes, bet līdz šim nebija visaptverošu pētījumu par šiem jautājumiem. Tikmēr pareizs novērtējums par elementu lieluma samazināšanos un kopumā visaptverošs novērtējums par pirolīzes ietekmi uz DF-struktūru ir absolūti nepieciešama, ja ir uzdevums iegūt MIC apstrādi ar augstu precizitāti.
Augšējā rinda: IP-DIP (A) objektīvs (A) pirolīzes un (b) pēc pirolīzes pie 450 grādiem C. vidējā diapazona: Ormocomp (c) objektīvs pirolīzei un pēc pirolīzes (D) 450 grādiem C un (e) 690 grādi c. Zemāks diapazons: objektīvs SZ2080 (f) pirolīzei un (F) pēc pirolīzes pie 690 grādiem c / © www.osapublish.org
Kvantu tehnoloģiju centra MSU nanofotonisko nozaru zinātnieki izvirzīja uzdevumu veikt salīdzinošu pētījumu par pirolīzes ietekmi uz cietiem priekšmetiem desmitiem mikrometriem, kas drukāts, izmantojot DLL tehnoloģiju no trim komerciāli pieejamiem phozoresistiem: pilnībā organiskā IP -Dip un orgānu-neorganiskā Ormocomp un SZ2080. Lai atkausētu temperatūru 450 un 690 grādus pēc Celsija argona atmosfērā, tika aprēķinātas izmaiņas, ķīmisko sastāvu un saķeri ar silīcija plāksnes substrātu.
Darbā, kas publicēts Optical Material Express Journal, CMC zinātnieki apstiprināja, ka struktūras sarukumu nosaka fotorezistu veids, kā arī pirolīzes temperatūra, atmosfēra un ģeometrijas struktūra. Ņemot vērā konkrēta fotorezistu uzvedību pēc pēcapstrādes ar pirolīzi, ir iespējams sasniegt optimālus rezultātus, kas pilnībā atbilst konkrētiem uzdevumiem, un izveidot nodilumizturīgas un uzticamas mikro- un nanostruktūras patvaļīgu formu un gandrīz jebkuru galamērķi.
Salīdzinājums parādīja, ka augstāka temperatūra izraisa spēcīgāku saraušanos. Struktūras no IP-DIP pēc atkausēšanas tiek pārvērsti stikla ogleklī, bet neorganiskās vielas OrmoComp un SZ2080 fotorezistu tiek modificētas stiklā ar atkausēšanu. IP-DIP struktūras arī demonstrē lielāko saraušanos no izvēlētajiem fotorestiem. Tādējādi DLL ar turpmāko pirolīzi IP-DIP pirolīzes var izmantot, lai izveidotu vadošas stikla oglekļa struktūras.
Ormocomp ir noderīgs pasūtīto optisko elementu masīvu radīšanai, kas var būt pieprasījums pēc rentgena avotiem. Savukārt PhotoResist SZ2080 struktūras pirolīzes laikā bieži vien ir atvienotas no substrāta, kas ir ērti vienotu struktūru ražošanai, kas pēc tam ir jāpārvietojas uz citu trešdienu. Iegūtie dati var tikt izmantoti, izmantojot pirolīzes tehnoloģiju kā standarta metodi pēcapstrādes struktūrām, kas izveidotas ar DLL tehnoloģiju, un kalpos kā aktīva šāda veida pēcapstrādes, zinātnieku piezīme.
Avots: Naked Science