Nowe techniki litografii przełamują ograniczenia rozdzielczości Efekty dyfrakcji zasadniczo wytyczają granicę rozdzielczości dla konwencjonalnych metod litografii optycznej. Finansowany ze środków UE zespół badawczy znalazł nowy sposób na wykonanie podczęstotliwościowej litografii w celu uzyskania elementów mniejszych rozmiarów za pomocą niekonwencjonalnej techniki nanolitografii. Technologie przemysłowe © Michal Vitek, Shutterstock Zgodnie z prawami skali rozdzielczości Rayleigha, efekty dyfrakcji ograniczą możliwość projektowania wyraźnego obrazu małego elementu na płytkę do połowy długości fali użytego światła. W przypadku fotolitografii płytki i wzorce krzemowe są zapisane za pomocą światłoczułego polimeru zwanego fotomaską. Użycie promieniowania laserowego umożliwia bezkontaktowe kształtowanie powierzchni za pomocą wysokiej rozdzielczości przestrzennej i czasowej. Energie i intensywności otrzymane dzięki ultrakrótkim impulsom laserowym mogą doprowadzić do dynamicznego miejscowego podgrzewania, wysokich gradientów temperatury i szybkiego późniejszego schładzania i ponownego krzepnięcia. Utworzenie czystych i dobrze zdefiniowanych nano- i mikrostruktur za pomocą konwencjonalnych technik fotolitografii jest utrudnione z wielu powodów. Kontrola gęstości foto maski, rozkład intensywności i topografia podłoża mogą znacząco utrudniać realizację tego procesu. Realizacja finansowego ze środków UE projektu LILAC (Laser-initiated liquid-assisted colloidal lithography) umożliwiła rozwój innowacyjnych i opłacalnych technologii posługujących się zdumiewającą rozdzielczością. Naukowcy zastosowali innowacyjną technikę litografii koloidalnej zwanej litografią LILAC (laser-initiated liquid-assisted colloidal lithography) w celu kontroli wzorowania nanostruktur 3D na wielu różnych podłożach. Ta technika polega na wykorzystaniu kryształów koloidalnych jako maski dla trawienia i osadzania, umożliwiając wytworzenie różnych nanostruktur na płaskich i niepłaskich podłożach. Naukowcom udało się w sposób kontrolowany przekazać światło do złożonych wzorców rozkładu pod cząstką koloidu poprzez zanurzenie wspomaganych powierzchniowo cząstek w różnych cieczach. Przetwarzanie za pomocą pojedynczych, intensywnych impulsów laserowych umożliwiło wytworzenie wzorców 3D na podłożu krzemowym i podłożu z arsenku galu. Nowo opracowane techniki korzystają ze złożonej interakcji światła laserowego rzucanego przez cząstki koloidalne, ciekły nośnik i podłoże, dając użytkownikowi możliwość zmiany i kontrolowania wszystkich te elementów. Te charakterystyczne sygnatury prowadzą do wzorcowania powierzchni różnych materiałów poza ograniczeniami dyfrakcyjnymi. Nano-wzorowanie powierzchni za pomocą techniki litografii koloidalnej to uzupełniająca metoda konwencjonalnej litografii w podejściu odgórnym. Uczestnicy projektu LILAC oczekują, że ta technologia utoruje drogę do nowego wykorzystania nanoskali, w tym w biosensorach i nanofotonice. Słowa kluczowe Litografia, rozdzielczość, dyfrakcja, fotolitografia, fotomaska, litografia koloidalna
