La microfabrication par laser dans les sciences de la vie
La lithographie est utilisée pour graver des motifs sur des parties d'une couche mince ou un substrat. La lumière sert à transférer le motif géométrique depuis un masque vers un produit chimique photosensible sur le substrat. Dans le cas de la lithographie laser femtoseconde, la résine photosensible devient solide lorsqu'elle est exposée à un laser femtoseconde. Une résolution inférieure à 100 nm est nécessaire par exemple pour créer des cristaux photoniques afin de réaliser des biocapteurs dans le visible, et des nanomatériaux à l'échelle des ondes optiques. La microfabrication classique par laser femtoseconde ne peut atteindre cette résolution. Le projet FEMTOLITHO (Ultrahigh resolution femtosecond laser lithography for applications in life sciences and display technologies), financé par l'UE, voulait analyser les stratégies possibles pour améliorer la résolution de la lithographie par laser femtoseconde. Pour atteindre leurs objectifs, les chercheurs ont décidé d'améliorer la polymérisation à deux photons, en utilisant des impulsions laser femtoseconde focalisées, afin de former des micro et nano structures 3D dans une résine photosensible. Pour cela, il leur a fallu automatiser le contrôle des mouvements et des variables de l'expérience. Ils ont alors mis au point un système laser femtoseconde disposant d'un contrôle automatisé de la puissance, de la polarisation et du plan focal, ainsi que du contrôle du déplacement des étages haute résolution. Ces améliorations ont renforcé la reproductibilité et l'efficacité des expériences. Le système laser de polymérisation à deux photons est particulièrement important car il permet de fabriquer une structure 3D de forme quelconque. Il autorise ainsi une grande souplesse de fabrication de structures 3D nouvelles et complexes, pour des applications futures.
Mots‑clés
Laser, microfabrication, lithographie, sensible à la lumière, photosensible, FEMTOLITHO, polymérisation à deux photons
