Dois

10 de fevereiro de 2023

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da Ultrafast Science

O Prêmio Nobel de Química de 2014 foi concedido pelo desenvolvimento da microscopia de fluorescência super-resolvida. Inspirados por este trabalho, cientistas do Instituto de Chips Fotônicos (IPC) da Universidade de Ciência e Tecnologia de Xangai (USST) desenvolveram um caminho inovador de gravação a laser para a fabricação de padrões ultrafinos de grafeno.

Esta descoberta quebra a barreira do limite de difração da litografia óptica baseada em carbono em direção a um mundo nano. Recentemente, seu trabalho intitulado "Gravação a laser ultrarrápida de dois feixes de padrões de grafeno com tamanho de recurso de subdifração de 90 nm" foi publicado na revista Ultrafast Science. Os autores são o Prof. Xi Chen e o Prof.

Estruturas padronizadas de grafeno gravado a laser (LSG) podem melhorar significativamente o desempenho dos dispositivos. No procedimento de fabricação convencional, um procedimento de gravação a laser de feixe único conduz a fotorredução do óxido de grafeno (GO) para formar padrões LSG. Devido à barreira do limite de difração, as larguras das linhas dos padrões LSG fabricados foram microdimensionadas, demonstrando um grande desafio para alcançar características dos padrões LSG além da barreira do limite de difração.

Recentemente, com base na microscopia de fluorescência super-resolvida, foi relatada uma tecnologia de gravação a laser de dois feixes. Um feixe em forma de rosca inibe a fotorreação desencadeada pelo feixe de escrita, de modo que podem ser produzidos padrões de resina com larguras de linha além das barreiras de limite de difração.

“Nosso objetivo é fabricar padrões ultrafinos de grafeno através do caminho de dois feixes”, explica o professor Xi Chen. "No entanto, a via de inibição da fotorredução GO não foi realizada. A tarefa crucial é alcançar uma via de gargalo na oxidação do LSG acionada por laser."

No artigo da Ultrafast Science, foi revelada uma via de fotooxidação do LSG com altos graus de redução. Uma mudança química de LSG para grafeno oxidado gravado a laser (OLSG) pode ser induzida sob gravação por feixe de laser de femtosegundo.

Com base no mecanismo de oxidação, um feixe de laser de redução em forma de rosca e um feixe de oxidação esférica de 532 nm são controlados simultaneamente para a fabricação de LSG. O feixe esférico transforma LSG em OLSG, dividindo a linha LSG em dois segmentos caracterizados por subdifração. Um padrão LSG com largura de linha LSG mínima de 90 nm foi alcançado.

"O grafeno é o material de base para a eletrônica de carbono. O procedimento de gravação a laser de dois feixes oferece uma estratégia poderosa para a fabricação de micro/nano circuitos de nova geração, "diz o professor Min Gu.

Mais Informações: Xi Chen et al, Gravação a laser ultrarrápida de dois feixes de padrões de grafeno com tamanho de recurso de subdifração de 90 nm, Ultrafast Science (2022). DOI: 10.34133/ultrafastscience.0001

Fornecido pela Ultrafast Science