近日,韓國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)研究院(KAIST)化學(xué)和生物分子工程學(xué)系的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在Shin-Hyun Kim教授的領(lǐng)導(dǎo)下開(kāi)發(fā)出了一種新型光刻技術(shù),該技術(shù)主要通過(guò)氧擴(kuò)散來(lái)控制形成功能性形狀的微型圖案。
光刻技術(shù)也被稱作光學(xué)光刻或UV光刻,其一些基本原理與攝像也有相似之處,主要都是通過(guò)投影曝光形成圖案。它其實(shí)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法,即通過(guò)在光阻材料層的曝光將微型圖案轉(zhuǎn)印到襯底上,如今這種方法已經(jīng)在半導(dǎo)體工業(yè)中得到廣泛使用。
不過(guò)在此之前,這一技術(shù)只能用于二維的設(shè)計(jì),這是由于曝光區(qū)域和頂部區(qū)域之間的邊界是與光源的方向平行的。
然而,通過(guò)由Kim教授和他的團(tuán)隊(duì)在對(duì)光刻技術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn),他們發(fā)現(xiàn),暴露在UV光下的區(qū)域氧氣濃度會(huì)降低,并導(dǎo)致氧氣的擴(kuò)散。通過(guò)控制氧氣的擴(kuò)散速度和方向可以操縱其整體成型過(guò)程,包括聚合物的形狀和大小。
根據(jù)這一研究結(jié)果,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種基于光刻原理的新技術(shù),它能夠利用氧的存在制造出微型三維結(jié)構(gòu)。該技術(shù)主要利用氧氣濃度的差異引起氧氣到uv光照射區(qū)域內(nèi)的擴(kuò)散。最終,通過(guò)在這一過(guò)程中抑制劑的使用使得能夠制造出復(fù)雜的微型3D結(jié)構(gòu)。
由Kim教授和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)明的這項(xiàng)新技術(shù)可以用于改進(jìn)3D聚合物的制造工藝,以前很多人認(rèn)為它很難用于商業(yè)用途。
“雖然3D打印被認(rèn)為是一種創(chuàng)新型的制造工藝,但它不能被用于大規(guī)模制造微觀產(chǎn)品。”金教授說(shuō)。“這種新型光刻技術(shù)將會(huì)在學(xué)術(shù)界和工業(yè)級(jí)產(chǎn)生廣泛的影響,因?yàn)楝F(xiàn)有的,傳統(tǒng)的光刻設(shè)備可以用于發(fā)展更為復(fù)雜的微型結(jié)構(gòu)。”
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