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非平整衬底表面三维微纳米加工技术取得新进展
    

合肥微尺度物质科学国家研究中心王晓平教授和罗毅教授研究团队发展了光刻胶软掩膜蜡纸印刷技术,成功实现了多种形貌三维超结构的可控制备,同时实现了非平整和曲面衬底上微纳米结构的自由构建。相关研究成果近日以“Utilization of Resist Stencil Lithography for Multidimensional Fabrication on a Curved Surface”为题,发表在权威学术期刊《ACS Nano》上。


传统的自上而下微纳加工手段(包括深紫外曝光、电子束曝光以及X射线曝光等技术)在现代微电子产业和光学器件的发展中发挥了重要作用,但受限于这些技术本征的工艺特征,无法达到日益迫切的非平面加工要求。团队利用水解转移的方式将带有纳米图案的光刻胶薄膜作为蜡纸印刷术掩膜,利用薄膜的柔性保形特征包裹在曲面和非平整衬底之上,辅以图形转移手段,成功实现了具有多维度的微纳米结构,特别是三维波浪形超结构的可控制备。这种新方法继承了传统微纳米曝光技术在大通量、高分辨率等方面的优势,极大拓展了这些传统技术的功能,在超材料、曲面光栅、局域场器件以及柔性器件等方面展示出重要应用前景。



该研究团队在发展非传统微纳米加工技术等方面积累了良好的工作基础和技术储备。在前期的工作中,利用水解转移技术成功制备了表面超平整的金属微纳腔[Opt. Express 21, 32417 (2013)];利用可剪裁负胶掩膜技术成功实现了小于20纳米尺寸的金属结构的可控加工[AIP Advances 5, 117216 (2015)];利用剥离技术结合单原子沉积技术,成功实现了宽度小于1纳米的纳米间隙的大规模、高密度制备[Opt. Express 24, 20808 (2016)ACS Appl. Mater. Interfaces 10 (23), 20189 (2018)]


论文的共同第一作者为合肥微尺度物质科学国家实验中心特任副研究员蔡洪冰和博士后孟秋实,通讯作者为王晓平教授和罗毅教授。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、中科院和教育部等关键项目的资助。


附论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.8b06534


(合肥微尺度物质科学国家研究中心、科研部)


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