Litografia a laser de dois fotónicos (DL) é uma das principais indicações no desenvolvimento de tecnologias aditivas utilizadas para criar micro e nanoobjects polímeros. Sua plus incondicional é a capacidade de criar estruturas de quase qualquer configuração tridimensional, que pode ser usada ao criar cristais de fótons, ondas de onda, vários dispositivos mecânicos, bem como nos dispositivos de processamento e armazenamento.
No entanto, apesar das excelentes oportunidades fornecidas por esta tecnologia, contém limitações substanciais. A escolha de materiais ao usar DLL é limitada por fotórrios - materiais fotossensíveis poliméricos. Devido à transparência dos polímeros na faixa visível, a falta de condutividade elétrica, propriedades mecânicas medíocres, bem como baixa estabilidade de calor e radiação, a utilização prática de estruturas criadas com DLL permanece limitada. É possível superar algumas das restrições existentes usando o pós-processamento de estruturas DF.
Um dos métodos promissores de pós-processamento é chamado de pirólise, que simultaneamente fornece tanto um aumento na resolução quanto na introdução de novas funcionalidades. Em particular, os materiais pirolicrados demonstraram alta estabilidade térmica e radiação, juntamente com maior resistência mecânica. A DLL seguido por pirólise já é usada com sucesso para obter nanoeletrodos de carbono para sons neurotiatoras, dicas especiais para microscopia de força atômica, cristais de fótons na faixa visível e metamateriais mecânicos superproof.
A pirólise também melhora a resolução do método DLL, uma vez que a estrutura exposta à pirólise, mostrou um encolhimento significativo em comparação com o tamanho original. Mas o encolhimento de estruturas pirolisadas agrave o problema da estrutura de adesão para o substrato que surge já no palco da DLL. Esses problemas são importantes importância práticos, mas até agora não havia pesquisas abrangentes sobre essas questões. Enquanto isso, a avaliação correta da diminuição do tamanho dos elementos e em geral a avaliação abrangente do impacto da pirólise na estrutura DF é absolutamente necessária se houver uma tarefa de obter processamento de microfone com alta precisão.
Linha superior: lente IP-DIP (A) para pirólise e (b) após a pirólise a 450 graus C. Caixa de meio: ormocomp (c) lente para pirólise e após a pirólise em (d) 450 graus c e (e) 690 graus c. Caixa inferior: lente sz2080 (f) para pirólise e (f) após pirólise a 690 graus c / © www.osapublish.org
Os cientistas dos setores nanofotónicos do centro da Quantum Technologies MSU estabeleceram-se a tarefa de conduzir um estudo comparativo da influência da pirólise em objetos sólidos no tamanho de dezenas de micrômetros, impressos usando a tecnologia DLL a partir de três fotorrógrafos disponíveis comercialmente: IP totalmente orgânico -Dip e órgão-inorgânico ormocomp e sz2080. Para as temperaturas de recozimento 450 e 690 graus Celsius em uma atmosfera de argônio, mudanças no tamanho, composição química e adesão ao substrato da placa de silício foram estimadas.
No trabalho publicado no Material Optico Express Journal, os cientistas CCC confirmaram que o encolhimento da estrutura é determinado pelo tipo de fotorresistente, bem como a temperatura de pirólise, a atmosfera e a estrutura da geometria. Tendo em conta o comportamento de um determinado fotorresistente após o pós-processamento com a pirólise, é possível obter resultados ideais, totalmente correspondentes às tarefas específicas, e criar micro e nanoestruturas resistentes ao desgaste e confiáveis de forma arbitrária e quase qualquer destino.
A comparação mostrou que uma temperatura mais alta leva a um encolhimento mais forte. Estruturas de IP-DIP após o recozimento são convertidas em carbono de vidro, enquanto as substâncias inorgânicas dos fotorresistas Ormocomp e SZ2080 são modificadas no vidro com recozimento. Estruturas de IP-DIP também demonstram o maior encolhimento dos fotorresistas selecionados. Assim, a DLL com a pirólise subsequente da pirólise IP-DIP pode ser usada para criar estruturas de carbono de vidro condutoras.
O Ormocomp é útil para a criação de matrizes ordenadas de elementos ópticos que podem ser a demanda sobre fontes de raios X. Por sua vez, as estruturas do fotorresistente SZ2080 durante a pirólise são frequentemente desconectadas do substrato, que é conveniente para a fabricação de estruturas únicas, que então precisam ser movidas para outra quarta-feira. Os dados obtidos podem ser usados usando a tecnologia de pirólise como método padrão de estruturas de pós-processamento criadas pela tecnologia DLL, e servirá como um desenvolvimento ativo desse tipo de cientistas de pós-processamento.
Fonte: Ciência nua