Lys til litografi kunne passere trykte fibre

University of Utah forskere har udviklet et trykt fiberbaseret lysmoduleringssystem, der kombinerer polymerprint og kvantebølgeoptik, at levere en ny litografisk platform.

De unikke fordele ved den foreslåede mikrofremstillingsmetode omfatter hurtig direkte skrivning af genanvendelige masker, ekstremt lave procesomkostninger, og skalerbarhed, og disse fordele vil give en nichelitografiløsning, der kan placeres mellem den parallelle maskebaserede litografiproces og den serielle maskeløse litografiproces. Forskningen, ledet af Jiyoung Chang, assisterende professor i U of Utahs maskinteknik, er publiceret i tidsskriftet, ACS anvendte materialer og grænseflader .

Litografi spiller en afgørende rolle i akademisk forskning, avanceret fremstilling såvel som halvlederindustrien. Imidlertid, state-of-the-art litografimetoder kræver stadig adgang til dyre værktøjer og faciliteter. Derudover der mangler værktøjer og NanoFab i verden; tilgængelighed og brugervenlighed er lav. Dermed, det er ønskeligt at udvikle ny litografi til lave omkostninger med fab-frie processer.

Som en del af arbejdet, holdet kombinerede to hovedkomponenter:en optisk dobbeltbrydende effekt, hvorved fasen af ​​indfaldende ultraviolette (UV) elektromagnetiske felter moduleres, når de passerer gennem optisk anisotrope medier, og semi-krystallinske polymere mikrofibre mønstret i programmerbar form ved anvendelse af nærfelt elektrospinning. Ved at implementere den dobbeltbrydende effekt i endimensionelle (1-D) fibre, forskerne skabte reproducerbare masker. Når de placeres mellem to lineære polarisatorer, der er vinkelrette på hinanden, kun de UV-bølger, der passerer gennem fibrene, kan nå fotomodstanden.

"Optisk dobbeltbrydningseffekt kan faseændre lysets struktur. Selvom dobbeltbrydning er blevet brugt i applikationer, der for det meste har eksisteret i todimensionelt rum, som en flydende krystal-skærm og polarimetri, vi genopliver det optiske fænomen gennem det fibrøse selektive eksponeringssystem, " sagde Dr. Jonghyun Kim, en postdoc-forsker i Applied Materials Division i Argonne National Laboratory.

Forskerne demonstrerede med succes nøglefunktionerne ved litografi, inklusive lige, buet, række, og 0-D til 2-D isolationer ved hjælp af 1-D fibre, samt multijusteringer uden justeringsmærker. Hele processen, herunder fiberfremstilling, reproducerbar UV-eksponering og justeringer, udføres i et bordskalasystem uden behov for et renrumsanlæg. Forskere udvikler nu systemer til mønstre i nanoskala.

"Vi tror på, at denne teknologi vil opfylde behovet for en pålidelig, skalerbar, og overkommelig litografisk metode, " sagde Kim.