Два

10 февраля 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

корректура

от Сверхбыстрой науки

Нобелевская премия по химии 2014 года присуждена за разработку флуоресцентной микроскопии сверхразрешения. Вдохновленные этой работой, ученые из Института фотонных чипов (IPC) Шанхайского университета науки и технологий (USST) разработали инновационный метод лазерного скрайбирования для изготовления ультратонких графеновых узоров.

Это открытие разрушает барьер дифракционного предела для оптической литографии на основе углерода и приближает к наномиру. Недавно их работа под названием «Двухлучевое сверхбыстрое лазерное скрайбирование графеновых узоров с размером субдифракционных элементов 90 нм» была опубликована в журнале Ultrafast Science. Авторы — профессор Си Чен и профессор Мин Гу.

Узорчатые структуры графена, нанесенного лазером (LSG), могут значительно улучшить производительность устройств. В традиционной процедуре изготовления процедура однолучевого лазерного скрайбирования приводит к фотовосстановлению оксида графена (GO) с образованием рисунков LSG. Из-за барьера дифракционного предела ширина линий изготовленных моделей LSG была микроразмерной, что демонстрировало большую проблему для достижения характеристик структур LSG за пределами барьера дифракционного предела.

Недавно на основе флуоресцентной микроскопии сверхразрешения появилась информация о технологии двухлучевого лазерного скрайбирования. Луч в форме пончика подавляет фотореакцию, вызванную пишущим лучом, поэтому можно создавать рисунки из смолы с шириной линий, превышающей барьеры дифракционного предела.

«Наша цель — создавать ультратонкие графеновые узоры с помощью двухлучевого пути», — объясняет профессор Си Чен. «Однако путь ингибирования фотовосстановления ГО не был реализован. Ключевой задачей является достижение узкого пути лазерного окисления LSG».

В статье Ultrafast Science выявлен путь фотоокисления LSG с высокой степенью восстановления. Химическое изменение LSG на окисленный графен, нанесенный лазером (OLSG), может быть вызвано скрайбированием фемтосекундным лазерным лучом.

При производстве LSG на основе механизма окисления одновременно контролируются восстанавливающий лазерный луч пончикообразной формы и сферический луч окисления с длиной волны 532 нм. Сферический луч превращает LSG в OLSG, разделяя линию LSG на два субдифракционных сегмента. Был достигнут рисунок LSG с минимальной шириной линии LSG 90 нм.

«Графен является основным материалом для углеродной электроники. Процедура двухлучевого лазерного скрайбинга предлагает мощную стратегию для производства микро/наносхем нового поколения», – говорит профессор Мин Гу.

Больше информации: Си Чен и др., Двухлучевое сверхбыстрое лазерное нанесение рисунков графена с размером субдифракционного элемента 90 нм, Ultrafast Science (2022). DOI: 10.34133/ultrafastscience.0001

Предоставлено Ultrafast Science