Dvojkoprotenný laserový litograf (DL) je jedným z hlavných smerov vo vývoji aditívnych technológií používaných na vytvorenie polymérnych mikro- a nanoobjektov. Jeho bezpodmienečná plus je schopnosť vytvárať štruktúry takmer akejkoľvek trojrozmernej konfigurácie, ktorá sa môže použiť pri vytváraní fotónových kryštálov, vlnovodov, rôznych mechanických zariadení, ako aj v spracovateľských a skladovacích zariadeniach.
Napriek vynikajúcim možnostiam, ktoré táto technológia poskytuje, obsahuje významné obmedzenia. Výber materiálov pri použití DLL je obmedzený fotorezistkami - polymérne fotosenzitívne materiály. Vzhľadom na transparentnosť polymérov vo viditeľnom rozsahu, nedostatok elektrickej vodivosti, mechanických mechanických vlastností, ako aj nízka stabilita tepla a žiarenia, praktické použitie štruktúr vytvorených s DLL zostáva obmedzené. Je možné prekonať niektoré z existujúcich obmedzení pomocou po spracovaní DF-štruktúr.
Jedným z sľubných metód po spracovaní sa nazýva pyrolýza, ktorá súčasne poskytuje zvýšenie rozlíšenia a zavedenie novej funkčnosti. Najmä pyrolycrované materiály preukázali vysokú tepelnú a radiačnú stabilitu spolu so zvýšenou mechanickou pevnosťou. DLL nasledovaná pyrolýzou sa už úspešne používa na získanie uhlíkových nanoelektród pre neurotiator, špeciálne tipy pre atómovú silovú mikroskopiu, fotónové kryštály v viditeľnom rozsahu a superpriputných mechanických metamateriál.
Pyrolýza tiež zlepšuje rozlíšenie metódy DLL, pretože štruktúra vystavená pyrolýze, vykazovala významné zmršťovanie v porovnaní s pôvodnou veľkosťou. Zmršťovanie pyrolyzovaných štruktúr sa však zhoršuje problém adhéznej štruktúry na substrát, ktorý sa vyskytol už v štádiu DLL. Tieto problémy sú dôležitý praktický význam, ale doteraz neboli v týchto otázkach žiadny komplexný výskum. Správne hodnotenie poklesu veľkosti prvkov a všeobecne je komplexné posúdenie vplyvu pyrolýzy na DF-štruktúre je absolútne nevyhnutné, ak existuje úloha získavania mikrofónu s vysokou presnosťou.
TOP ROCE: IP-DIP (A) šošovky (A) na pyrolýzu a (b) po pyrolýze pri 450 ° C C. stredný rozsah: ORMOCOMP (C) šošovky na pyrolýzu a po pyrolýze v (d) 450 stupňov C a (e) 690 stupňov c. Nižší rozsah: šošovka SZ2080 (F) na pyrolýzu a (F) po pyrolýze pri 690 stupňov C / © www.osapublish.org
Vedci nanofotonických sektorov centra Quantum Technologies MSU sa vytvorili úlohu vykonávať komparatívnu štúdiu o vplyve pyrolýzy na pevných predmetoch vo veľkosti desiatok mikrometrov, vytlačených pomocou technológie DLL z troch komerčne dostupných fotorezistov: plne organická IP -DIP a orgán-anorganický Ormocomp a SZ2080. Pri požiabových teplotách 450 a 690 stupňov Celzia v atmosfére argónu sa odhadovali zmeny veľkosti, chemického zloženia a priľnavosti na substrát kremíkovej dosky.
V práci uverejnenej v časopise Optical Material Express, CCC vedci potvrdili, že zmršťovanie štruktúry je určená typom fotorezistu, ako aj teplotou pyrolýzy, atmosféry a štruktúry geometrie. Berúc do úvahy správanie konkrétneho fotorezistu po postproduku s pyrolýzou, je možné dosiahnuť optimálne výsledky, plne zodpovedajúce špecifickým úlohám a vytvoriť odolné voči opotrebeniu a spoľahlivé mikro- a nanostruktúra ľubovoľného tvaru a takmer akéhokoľvek miesta určenia.
Porovnanie ukázalo, že vyššia teplota vedie k silnejšiemu zmršteniu. Štruktúry z IP-DIP po žíhaní sa konvertujú na sklenený uhlík, zatiaľ čo anorganické látky fotorezistov ORMOCOMP a SZ2080 sú modifikované v skle s žíhaním. Štruktúry z IP-DIP tiež demonštrujú najväčšie zmršťovanie z vybraných fotorezistov. DLL s následnou pyrolýzou pyrolýzy IP-DIP sa teda môže použiť na vytvorenie vodivých sklenených uhlíkových konštrukcií.
Ormocomp je užitočný na vytvorenie objednaných polí optických prvkov, ktoré môžu byť v dopyte na röntgenové zdroje. Na druhej strane, štruktúry z fotorezistu SZ2080 počas pyrolýzy sú často odpojené od substrátu, čo je vhodné na výrobu jednotlivých štruktúr, ktoré potom musia byť presunuté do inej stredy. Získané údaje sa môžu ďalej používať s použitím technológie pyrolýzy ako štandardnú metódu po spracovanie štruktúr vytvorených technológiou DLL a budú slúžiť ako aktívny vývoj tohto typu po spracovaní, vedci poznámku.
Zdroj: Nahá veda