Litografia laserului cu două fotonici (DL) este una dintre principalele direcții în dezvoltarea tehnologiilor aditive utilizate pentru a crea micro- și nanoobjectoare polimerice. Plusul său necondiționat este capacitatea de a crea structuri de aproape orice configurație tridimensională, care poate fi utilizată la crearea cristalelor fotonice, a gâmpilor, a diferitelor dispozitive mecanice, precum și a dispozitivelor de procesare și stocare.
Cu toate acestea, în ciuda oportunităților excelente oferite de această tehnologie, acesta conține limitări substanțiale. Alegerea materialelor atunci când se utilizează DLL este limitată de fotorezisti - materiale fotosensibile polimerice. Datorită transparenței polimerilor în gama vizibilă, lipsa conductivității electrice, proprietățile mecanice mediocre, precum și stabilitatea scăzută la căldură și radiații, utilizarea practică a structurilor create cu DLL rămâne limitată. Este posibil să se depășească unele dintre restricțiile existente utilizând postprocesarea structurilor DF.
Una dintre metodele promițătoare de postprocesare se numește piroliză, care oferă simultan atât o creștere a rezoluției, cât și introducerea unei noi funcționalități. În particular, materialele pirolicred au demonstrat o stabilitate termică și radiații ridicate, împreună cu o rezistență mecanică crescută. DLL urmată de piroliză este deja utilizată cu succes pentru a obține nanoelectrode de carbon pentru sunet de neurotatori, sfaturi speciale pentru microscopia forței atomice, cristale fotonice în gama vizibilă și metamateriale mecanice superprool.
Piroliza îmbunătățește, de asemenea, rezoluția metodei DLL, deoarece structura expusă la piroliză a arătat o contracție semnificativă comparativ cu dimensiunea originală. Dar contracția structurilor pirolizate agravează problema structurii de aderență la substratul care apare deja în stadiul DLL. Aceste probleme sunt importante importante, dar până acum nu au existat cercetări cuprinzătoare a acestor probleme. Între timp, evaluarea corectă a scăderii dimensiunii elementelor și, în general, evaluarea cuprinzătoare a impactului pirolizei asupra structurii DF este absolut necesară dacă există o sarcină de a obține procesarea MIC cu o precizie ridicată.
Rândul de sus: lentilă IP (A) (A) la piroliza și (b) după piroliza la 450 de grade C. Gama de mijloc: Ormocomp (c) Lentilă la piroliză și după piroliză în (d) 450 grade C și (E) 690 de grade c. Domeniu inferior: lentile SZ2080 (F) la piroliza și (F) după piroliză la 690 de grade c / © www.osapublish.org
Oamenii de știință din sectoarele nanofotonice ale Centrului de Tehnologii cuantice MSU și-au stabilit sarcina de a efectua un studiu comparativ al influenței pirolizei asupra obiectelor solide în dimensiunea zeci de micrometri, tipărită utilizând tehnologia DLL din trei fotoreziste disponibile în comerț: IP complet organic -DiP și orMocomp anorganic de organe și SZ2080. Pentru temperaturile de recoacere, 450 și 690 de grade Celsius într-o atmosferă de argon, s-au estimat modificări ale dimensiunii, compoziției chimice și aderenței la substratul plăcii de siliciu.
În lucrarea publicată în Materialul Optic Express Journal, oamenii de știință CCC au confirmat că contracția structurii este determinată de tipul de fotorezist, precum și de temperatura de piroliză, atmosfera și structura geometriei. Având în vedere comportamentul unui anumit fotorezist după post-procesare cu piroliză, este posibil să se obțină rezultate optime, corespunzătoare pe deplin sarcinilor specifice și să creeze micro- și nanostructuri fiabile de formă arbitrară și aproape orice destinație.
Comparația a arătat că o temperatură mai ridicată duce la o contracție mai puternică. Structurile de la IP după recoacere sunt transformate în carbon de sticlă, în timp ce substanțele anorganice ale fotoreziștilor ORMOCOMP și SZ2080 sunt modificate în geamul cu recoacere. Structurile de la IP-Dip demonstrează, de asemenea, cea mai mare contracție din fotoreziștile selectate. Astfel, DLL cu piroliza ulterioară a pirolizei IP-Dip poate fi utilizată pentru a crea structuri de carbon din sticlă conductivă.
Ormocomp este utilă pentru crearea unor matrice comandate de elemente optice care pot fi în cerere asupra surselor cu raze X. La rândul său, structurile din Photorest SZ2080 în timpul pirolizei sunt adesea deconectate de la substrat, care este convenabil pentru fabricarea unor structuri unice, care trebuie apoi mutate în altă miercuri. Datele obținute pot fi utilizate în continuare utilizând tehnologia de piroliză ca metodă standard de structuri postprocesare create de tehnologia DLL și va servi ca o dezvoltare activă a acestui tip de postprocesare, oamenii de știință notă.
Sursa: Știința goală