:广东迅视资管 在纳米尺度做冰雕_

时值冬季,各种美轮美奂的冰雕又要出场,西湖大学科研团队展示了一种“冰雕”绝活儿。他们的“冰雕”,小到微米甚至纳米级别。

在微米甚至纳米级别的“冰雕”上,该研究团队已经可以实现从精确定位到精准控制雕刻力度,再到以“冰雕”为模具制作结构、加工器件——一种新型三维微纳加工系统雏形初现。

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光刻胶之短,“冰胶”之长

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因为,在零下140摄氏度左右的真空环境中,水蒸气可以包裹任意形状的表面,哪怕是极小的样品也没有问题;水蒸气的轻若无物,也使在脆弱材料上加工变成可能。

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对应光刻胶,科研人员给这层水冰起名“冰胶”,给冰胶参与的电子束光刻技术起名“冰刻”。

一旦将光刻胶换成冰胶,还能够极大地简化加工流程。因为冰胶可以通过直接被电子束雕刻、融化或气化即可去除,所以加工过程中,无需用化学试剂清洗光刻胶,从而规避了洗胶带来的污染,以及难以洗净的光刻胶残留导致良品率低等问题。

“冰刻2.0”,硬件初具雏形

在最近的研究中,研究团队从多个维度入手,不断提升冰刻技术,并取得一系列新进展。

一方面,该研究团队掌握了如何在冰刻中精准定位。他们发现,当加工多层式三维立体结构时,可以先使用低强度的电子束,精确定位后再加大强度,正式开始“镂空”作业。另一方面,实验室成员还找到了控制冰刻力度的方法。实验显示,冰胶去除厚度与电子作用强度呈线性关系。

从全球范围来看,冰刻技术的研发仍处于起步阶段。从本质上讲,“冰刻”仍属于电子束光刻。但它作为一种绿色且“温和”的加工手段,尤其适用于非平面衬底或者易损柔性材料,甚至生物材料。

“在电子束光刻这个框架体系下,冰胶与传统光刻胶之间更像是互补关系。传统光刻胶工艺成熟,特别适合在大面积平整衬底上加工,冰胶则在微小的、不规则的或者非平面的衬底上加工优势更加突出。”赵鼎说,目前来看,冰刻技术的应用场景集中在基于光纤、纳米线、纳米管以及二维材料的新型光电子器件制备。

来源:金色财经

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