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《光学材料》:中科院上海光机所提升飞秒激光多光子聚合加工精度

olivia chan

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我们对飞秒技术的了解可能仅限于可以用来治疗近视,但除此之外基于飞秒激光的多光子聚合增才制造技术同时也广泛应用于微机电、微光学、生物结构等领域的3D打印微纳结构制造。

近日,中科院上海光学机密机械研究所薄膜光学实验室发布了最新研究成果:通过优化SU-8光刻胶中的溶剂含量来细化多光子聚合(Multiphoton polymerization, MPP)特征尺寸。

研究过使用负性环氧光致抗蚀剂SU-8,并设置各种预烘烤时间以获得不同的溶剂含量来探讨溶剂含量对多光子聚合中聚合特征尺寸的影响。

研究发现了一种便捷的方法:利用长焦距和单脉冲下曝光,以评估溶剂的影响。通过在显微镜下测量聚合物尺寸,结果表明,溶剂含量仅损失4%的情况下,聚合物直径减少了约40%。由于较少的溶剂,光离子诱导的H+阳离子从高浓度区到低浓度区的迁移率受到抑制,从而导致了聚合物特征尺寸细化。

综上所述,蒸发溶剂含量可以改善SU-8 2075光刻胶中MPP的特征尺寸。通过将溶剂含量减少约4%,可将聚合物直径减少约40%。

溶剂含量的调整显示出其在不影响聚合度的情况下细化多光子聚合的特征尺寸的潜力,为优化多光子聚合加工精度提供了新思路。

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.110800


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