Forskare vid University of Utah har utvecklat ett tryckt fiberbaserat ljusmodulerande system som kombinerar polymertryck och kvantvågsoptik, tillhandahålla en ny litografiplattform.

De unika fördelarna med den föreslagna mikrofabriceringsmetoden inkluderar snabb direktskrivning av återanvändbara masker, extremt låg processkostnad, och skalbarhet, och dessa fördelar kommer att ge en nischlitografilösning som kan placeras mellan den parallella maskbaserade litografiprocessen och den seriella maskfria litografiprocessen. Forskningen, ledd av Jiyoung Chang, biträdande professor i U i Utahs maskinteknik, publiceras i tidningen, ACS -tillämpade material och gränssnitt .

Litografi spelar en avgörande roll i akademisk forskning, avancerad tillverkning såväl som halvledarindustrin. Dock, toppmoderna litografimetoder kräver fortfarande tillgång till dyra verktyg och faciliteter. Dessutom, det saknas verktyg och NanoFab i världen; tillgänglighet och användbarhet är låg. Således, att utveckla ny litografi till låg kostnad med fab-fria processer är önskvärt.

Som en del av arbetet, laget kombinerade två huvudkomponenter:en optisk dubbelbrytande effekt genom vilken fasen av infallande ultravioletta (UV) elektromagnetiska fält moduleras när den passerar genom optiskt anisotropa medier, och halvkristallina polymera mikrofibrer mönstrade i programmerbar form med hjälp av nära fält elektrospinning. Genom att implementera den dubbelbrytande effekten i endimensionella (1-D) fibrer, forskarna skapade reproducerbara masker. När de placeras mellan två linjära polarisatorer som är vinkelräta mot varandra, bara UV -vågorna som passerar genom fibrerna kan nå fotoresistorn.

"Optisk dubbelbrytningseffekt kan fasbyta ljusets struktur. Även om dubbelbrytning har använts i applikationer som mestadels har funnits i tvådimensionellt utrymme, som en flytande-kristall-display och polarimetri, vi återupplivar det optiska fenomenet genom det fibrösa selektiva exponeringssystemet, "sa Dr. Jonghyun Kim, en postdoktor i avdelningen Applied Materials i Argonne National Laboratory.

Forskarna demonstrerade framgångsrikt de viktigaste egenskaperna hos litografi, inklusive rak, böjd, array, och 0-D till 2-D isoleringar med användning av 1-D fibrer, samt multi-inriktningar utan att justera märken. Hela processen, inklusive fiberskapande, reproducerbar UV -exponering och justeringar, utförs i ett bordsskala system utan behov av en renrumsanläggning. Forskare utvecklar nu system för nanoskala -mönster.

"Vi tror att denna teknik kommer att tillgodose behovet av en pålitlig, skalbar, och prisvärd litografisk metod, "Sa Kim.