研究目的
利用超低单光子吸收的直接激光写入技术,研究具有可控一致性的大面积纳米孔阵列的制备。
研究成果
该研究利用可见光连续波LOPA基DLW技术,成功制备出孔径远小于阿贝衍射极限的纳米孔阵列。通过调节曝光剂量可控制纳米孔特征尺寸,最小孔径达56.2纳米(约为入射激光波长的1/10)。该技术为制备高一致性、可控特征尺寸的纳米结构提供了一种经济可靠的方案。
研究不足
基于LOPA的DLW技术所制备结构的特征尺寸受限于高数值孔径显微镜聚焦光斑的衍射极限效应,仅为数百纳米。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用532纳米连续波激光结合涡旋相位板产生环形光束,通过高数值孔径物镜聚焦至SU8光刻胶,运用直接激光写入(DLW)技术。
2:样品选择与数据来源:
将SU8光刻胶旋涂于玻璃基底,经预烘烤、激光曝光、后烘烤及显影处理,制备出纳米孔结构。
3:实验设备与材料清单:
使用连续波绿光激光器(Verdi-V6,相干公司)、涡旋相位板、高数值孔径物镜(NA=0.9,卡尔·蔡司显微成像有限公司)及SU8光刻胶。
4:9,卡尔·蔡司显微成像有限公司)及SU8光刻胶。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:将激光束调制成环形光斑,聚焦至光刻胶表面逐点扫描制备纳米孔阵列,随后经显影处理并通过扫描电镜分析。
5:数据分析方法:
采用扫描电子显微镜(SEM)表征纳米孔结构,分析曝光强度与时间对孔径尺寸及形貌的影响。
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scanning electron microscope
SU8010
HITACHI
Characterizing and analyzing the fabricated nanopore structures.
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high numerical aperture objective lens
NA=0.9
Car Zeiss MicroImaging GmbH
Focusing the doughnut-shaped beam into the SU8 photoresist to fabricate nanopore structures.
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continuous-wave green laser
Verdi-V6
CONERENT
Laser source for generating the doughnut-shaped beam used in the direct laser writing technique.
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SU8 photoresist
Negative-tone photoresist used for fabricating nanopore structures with ultralow one-photon absorption at 532 nm wavelength.
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