Dvoubarevná litografia s vysokým rozlišením používaná k vytvoření 3D fotonických "gyroidních" nanostruktur

Dvoubarevná klasická bábovka (Červen 2019).

Anonim

(Phys.org) - Tým výzkumníků se Swinburne University of Technology v Austrálii našel způsob, jak využít dvouvazníkovou supergradující litografii k vytvoření 3D fotonických "gyroidních" nanostruktur - podobných těm, které se nacházejí v motýlových křídlech. Ve svém článku publikovaném v časopise Science Advances popisuje tým svou techniku ​​a některé aplikace, na které by mohla být použita.

Vědci již po určitou dobu vědí, že motýlí křídla mají v nich "gyroskopické" nanostruktury (uspořádané v mřížkových vzorech), které slouží motýli manipulací se světlem užitečným způsobem. Kromě jejich fotonických vlastností byly také struktury, které jsou vyrobeny z propletených zakřivených povrchů, velmi silné vzhledem k jejich velikosti, což vědcům způsobilo, že mohou najít způsob, jak je uměle vytvářet. Až dosud takové úsilí zanechalo hodně žádoucí - většinou nemají dostatečně vysoké rozlišení nebo jsou příliš křehké. V tomto novém úsilí výzkumníci uvádějí, že spíše než spoléhat na tradiční metody, jako je například dvoufotonová polymerizace, tým šel s optickou dvouvazníkovou litografií s vysokým rozlišením - porovnávají ji s přímými laserovými technikami psaní, přičemž konstatuje, že má dvě hlavní výhody oproti jiným technikám používaným v minulosti. První je, že nabízí mnohem lepší rozlišení a druhá je, že výsledná struktura má větší mechanickou pevnost.

Dvoubarevný laserový přístup pracuje tak, jak to naznačuje jeho název, dva lasery - jeden z laserů se používá k leptání, jak tomu je u jiných leptacích technik. Je to druhý laser, který je jiný, je dodáván ve tvaru šišky, který mu umožňuje působit jako druh eraseru, zadržující první laser, zabraňující leptání tam, kde to není požadováno. Tato technika umožňuje vytvářet gyroidní struktury ve tvaru mřížky, které pak mohou být použity k vytvoření jednotkových buněk. Kombinované lasery umožňují leptání při velmi vysokém rozlišení a vytvářejí struktury menší než 300 x 90 nm, což je faktor o deset menší, než je praktické s jediným přiblížením paprsku.

Vědci poukazují na to, že struktury, které vytvořily, byly skutečně lepší než ty, které vytvořily motýli (byly více jednotné), což podle jejich názoru by měly být ideální pro použití ve fotonických a optických technologiích. Mohou být také užitečné v optoelektronických zařízeních, protože mohou být menší než ty, které jsou v současné době používány, což umožňuje, aby se více z nich zapadalo do čipu. A kvůli své síle se výrobci zařízení nebudou muset starat o zhroucení.

menu
menu