Twee-fotonische laslitho (DL) is een van de hoofdrichtingen in de ontwikkeling van additieve technologieën die worden gebruikt om polymeer micro- en nanoobjecten te creëren. Het onvoorwaardelijke plus is het vermogen om structuren van bijna elke driedimensionale configuratie te creëren, die kan worden gebruikt bij het maken van fotonkristallen, golfgeleiders, verschillende mechanische apparaten, evenals in verwerking en opslagapparaten.
Ondanks de uitstekende mogelijkheden van deze technologie bevat het echter aanzienlijke beperkingen. De materiaalkeuze bij het gebruik van DLL wordt beperkt door fotoresisten - polymere lichtgevoelige materialen. Vanwege de transparantie van polymeren in het zichtbare bereik, blijft het gebrek aan elektrische geleidbaarheid, middelmatige mechanische eigenschappen, evenals een laag warmte- en stralingsstabiliteit, het praktische gebruik van structuren gemaakt met DLL beperkt. Het is mogelijk om enkele van de bestaande beperkingen te overwinnen met behulp van nabewerking van DF-structuren.
Een van de veelbelovende methoden van nabewerking wordt pyrolyse genoemd, die tegelijkertijd zowel een toename in de resolutie en de introductie van nieuwe functionaliteit biedt. In het bijzonder vertoonden pyrolycredmaterialen hoge thermische en stralingsstabiliteit samen met een grotere mechanische sterkte. DLL gevolgd door pyrolyse is al met succes gebruikt om koolstofnano-elektroden te verkrijgen voor het klinken van neurotiator, speciale tips voor microscopie van atomic-force, fotonkristallen in het zichtbare bereik en superbestemmige mechanische metamaterialen.
Pyrolyse verbetert ook de resolutie van de DLL-methode, aangezien de structuur die aan pyrolyse wordt blootgesteld, een significante krimp toonde in vergelijking met het oorspronkelijke formaat. Maar de krimp van pyrolyzed-structuren verergeert het probleem van de hechtingsstructuur op het substraat dat al in de dll-fase ontstaat. Deze problemen zijn belangrijk praktisch belang, maar tot nu toe waren er geen uitgebreid onderzoek naar deze kwesties. Ondertussen is de juiste beoordeling van de afname van de afname van de elementen en in het algemeen de alomvattende beoordeling van de impact van de pyrolyse op de DF-structuur absoluut noodzakelijk als er een taak is om de microfoonverwerking met hoge nauwkeurigheid te krijgen.
Bovenste rij: IP-DIP (A) lens (A) tot pyrolyse en (b) na pyrolyse bij 450 graden C. Middenklasse: ormocomp (c) lens naar pyrolyse en na pyrolyse in (d) 450 graden C en (e) 690 graden c. Lager bereik: lens SZ2080 (F) aan pyrolyse en (f) na pyrolyse bij 690 graden C / © www.osapublish.org
Wetenschappers van de nanofotonische sectoren van het centrum van Quantum Technologies MSU stelden zichzelf in op het uitvoeren van een vergelijkende studie van de invloed van pyrolyse op vaste objecten in de grootte van tientallen micrometers, gedrukt met behulp van DLL-technologie van drie commercieel beschikbare fotoresisten: volledig organisch IP -Dip en orgel-inorganische ormocomp en SZ2080. Voor het gloeien van temperaturen 450 en 690 graden Celsius in een argonatmosfeer werden veranderingen in de grootte, chemische samenstelling en hechting op het substraat van de siliciumplaat geschat.
In het werk gepubliceerd in het optische materiaal Express-journaal bevestigden de CCC-wetenschappers dat de krimp van de structuur wordt bepaald door het type fotoresist, evenals de pyrolysetemperatuur, atmosfeer en geometriestructuur. Rekening houdend met het gedrag van een bepaalde fotoresist na nabewerking met pyrolyse, is het mogelijk om optimale resultaten te bereiken, volledig overeenkomend met de specifieke taken en het maken van slijtvaste en betrouwbare micro- en nanostructuren van willekeurige vorm en bijna elke bestemming.
Vergelijking liet zien dat een hogere temperatuur tot een sterkere krimp leidt. Structuren van IP-DIP na het gloeien worden omgezet in glazen koolstof, terwijl de anorganische stoffen van de Ormocomp en SZ2080-fotoresisten in het glas met gloeien worden gewijzigd. Structuren van IP-DIP tonen ook de grootste krimp van de geselecteerde fotoresisten. Aldus kan de DLL met de daaropvolgende pyrolyse van de IP-DIP-pyrolyse worden gebruikt om geleidende glaskoolstructuren te creëren.
Ormocomp is nuttig voor het creëren van bestelde arrays van optische elementen die op röntgenbronnen in de vraag kunnen zijn. Op hun beurt worden de structuren uit de fotoresist SZ2080 tijdens de pyrolyse vaak losgekoppeld van het substraat, dat handig is voor de vervaardiging van afzonderlijke structuren, die dan naar een andere woensdag moet worden verplaatst. De verkregen gegevens kunnen verder worden gebruikt met behulp van pyrolysetechnologie als een standaardmethode van post-verwerkingsstructuren gemaakt door DLL-technologie en zal dienen als een actieve ontwikkeling van dit type nabewerking, wetenschappers noten.
Bron: Naked Science