近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張子旸與國家納米中心研究員劉前合作，在Nano Letters上發(fā)表了題為5 nm Nanogap Electrodes and Arrays by a Super-resolution Laser Lithography的研究論文，報道了一種新型5nm超高精度激光光刻加工方法。 %WF]mF T_  
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傳統(tǒng)上，激光直寫可利用連續(xù)或脈沖激光在非真空的條件下實現(xiàn)無掩�？焖倏虒懀�降低了器件制造成本，是一種有競爭力的加工技術(shù)。然而，激光直寫技術(shù)由于衍射極限以及鄰近效應(yīng)的限制，很難做到納米尺度的超高精度加工。 z_8lf_N  
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蘇州納米所張子旸團隊基于光熱反應(yīng)機理設(shè)計開發(fā)了一種新型三層堆疊薄膜結(jié)構(gòu)。在無機鈦膜光刻膠上，采用雙激光束（波長為405nm）交疊技術(shù)（圖a），通過精確控制能量密度及步長，實現(xiàn)了1/55衍射極限的突破（NA=0.9），達到了最小5nm的特征線寬。此外，研究團隊利用這種超分辨的激光直寫技術(shù)，實現(xiàn)了納米狹縫電極陣列結(jié)構(gòu)的大規(guī)模制備（圖b-c）。 vzFo"  
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相較而言，采用常規(guī)聚焦離子束刻寫，制備一個納米狹縫電極需要10到20分鐘，而利用本文開發(fā)的激光直寫技術(shù)，可以一小時制備約5×105個納米狹縫電極，展示了可用于大規(guī)模生產(chǎn)的潛力。 SA?lDRF  
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該研究使用了研究團隊開發(fā)的具有完全知識產(chǎn)權(quán)的激光直寫設(shè)備，利用激光與物質(zhì)的非線性相互作用來提高加工分辨率，有別于傳統(tǒng)的縮短激光波長或增大數(shù)值孔徑的技術(shù)路徑，打破了傳統(tǒng)激光直寫技術(shù)中受體材料為有機光刻膠的限制，可使用多種受體材料，擴展了激光直寫的應(yīng)用場景。 `0, G'F  
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研究團隊針對激光微納加工中所面臨的實際問題出發(fā)，解決了高效和高精度之間的固有矛盾，開發(fā)的新型微納加工技術(shù)在集成電路、光子芯片、微機電系統(tǒng)等眾多微納加工領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。 UR~