Nanoteknik och nanovetenskap möjliggörs av nanotillverkning. Elektronstrålelitografi (EBL), som gör mönster ner till några nanometer, är en av grundpelarna för nanotillverkning. Under det senaste decenniet, betydande framsteg har gjorts inom elektronstrålebaserad nanotillverkning, såsom den nya islitografin (IL) teknologin, där is tunna filmer används som resist och mönstras av en fokuserad elektronstråle. Hela processen med IL-nanotillverkning är hållbar och strömlinjeformad eftersom spinnbeläggning och kemiska utvecklingssteg som vanligtvis krävs för EBL-resist görs onödiga.

En färsk recension "Ice lithography for 3-D nanofabrication" av Prof. Min Qiu vid Westlake University publiceras i Vetenskapsbulletin . I denna recension, författarna presenterar nuvarande status och framtidsperspektiv för islitografi (IL). Olika isresists och IL-instrumentdesign introduceras också. Särskild vikt läggs vid fördelarna med IL för 3-D nanotillverkning.

IL-tekniken föreslogs först av Nanopore-gruppen vid Harvard University 2005. Vattenis är den första identifierade isresisten för IL, och det är fortfarande det enda litografiska motståndet med positiva toner hittills. Som visas i fig. 1, vattenis tas lätt bort inom elektronstråleexponeringsområdet. Organisk is kondenserad från enkla organiska molekyler, som alkaner, uppvisar en negativ-resist-liknande förmåga, vilket innebär att endast exponerade mönster finns kvar på substratet efter att provet har värmts upp till rumstemperatur.

IL-forskningen är fortfarande i sin linda, och denna metod har redan uppvisat stora fördelar i effektiv 3-D nanotillverkning. Till skillnad från spinnbeläggning av EBL-resists, isresist kan täcka alla tillgängliga frysytor på provet under isavsättning. Därför, IL kan behandla prover med icke-plana och oregelbundna ytor, såsom mönstring på AFM-sonder, och mönster på en liten och ömtålig nanostruktur, såsom suspenderade enkelväggiga kolnanorör. Dra nytta av den mycket låga känsligheten hos vattenis, IL tillåter in situ observation av nanostrukturer under isresisten genom SEM-avbildning. Denna funktion förbättrar inte bara inriktningsnoggrannheten utan förenklar också bearbetningsstegen vid tillverkning av 3D-skiktade nanostrukturer.

Eftersom spjutspetsinstrumentforskning och utveckling är avgörande för att utveckla IL-tekniken, denna recension diskuterar slutligen utvecklingen av IL-instrument och ger en tydlig vägledning om konstruktionen av ett dedikerat IL-instrument. Med upptäckten av nya funktionella ismotstånd i framtiden, mer banbrytande och tvärvetenskaplig forskning förväntas utnyttja potentialen hos IL.