Дослідники з США знайшли спосіб створення наноструктур на широкому спектрі гнучких підкладок, що базується на методиці трафаретного літографії

Висока продуктивність запропонованої техніки, що включає в себе всього один виробничий етап, дозволяє сподіватися на те, що в майбутньому вона стане базою для створення інноваційних фотонних пристроїв, які, наприклад, можуть бути обгорнуті навколо інших об’єктів. На думку вчених, серед найбільш перспективних сфер застосування – медична візуалізація і моніторинг навколишнього середовища.

 

Бабочко-образні наноструктури на поверхні тонких полімерних плівок, створені вченими за допомогою нової методики.

В останнє десятиріччя вчені домоглися значних успіхів в області створення гнучких електронних компонент.

Подібні пристрої знайшли безліч практичних застосувань, наприклад, в дисплеях, своєю гнучкістю нагадують папір, при створенні штучної людської шкіри, пристроїв для моніторингу роботи мозку в режимі реального часу і електронних схем, замінюють очі. Але фотоніка в цій сфері дещо відстає від електроніки. В першу чергу подібне відставання пов’язане з тим, що вчені відчувають складнощі з формуванням потрібних фотоніці структур в наномасштабі. На жаль, традиційні методики створення наноструктур на підкладці (такі як електронно-променева або іонна літографія) не дозволяють працювати з гнучкими і викривленими підставами. Так звані «м’які» методики літографії, добре адаптовані для застосування в наноелектроніці, мають обмежене просторове дозвіл, відповідно, вони не можуть забезпечити необхідну точність в тих масштабах, які необхідні для фотонних пристроїв.

Для вирішення цієї проблеми команда вчених з Boston University (США) використовувала методику, що потрапила їм на очі при вивченні нанофотонних і плазмонных полів, методику наношаблонной літографії.

Плазмоника – відносно нова галузь фотоніки, в якій розробляються пристрої для свого функціонування використовують як електрони, так і фотони. Раніше дослідники, що працюють в даній області, показали, що шаблонна техніка (а точніше, метод наношаблонной літографії) підходить для формування наноструктур, придатних для плазмоники, на твердих поверхнях, таких як скло, кремній або фторид кальцію. Дослідження показували, що пристрої, зроблені за допомогою цієї техніки, нічим не поступаються за своїми властивостями пристроїв, створеним «по старинці» за допомогою методу електронно-променевої літографії.

Група вчених із США першою заявила про те, що така ж технологія може використовуватися для формування повторюваних наноструктур на гнучких поверхнях. Детальні результати їх роботи були опубліковані в журналі Advanced Materials. Як доказ свого твердження вчені вже втілили плазмонні антенні решітки на нетрадиційних для плазмоники поверхнях, включаючи тонкі поліетиленові плівки, PDMS (полімер, широко використовуваний в мікро – і нанофлюидике) та біо-сумісний полімер parylene-C. Всі три матеріалу, що використовувалися в якості підкладок у проведених експериментах, технологічно важливі, оскільки вони можуть витримувати велике механічне напруження, не пошкоджуючи наноструктури, що розташовані на їх поверхні.

Важливе досягнення вчених полягає в тому, що їм вдалося перевершити існуючі раніше обмеження для вирішення наношаблонной літографії, створивши структури з гострими краями (аналогічні тим, що можуть бути створені за допомогою електронно-променевої літографії) на поверхні PDMS з роздільною здатністю менше 10 нм. Отримана плазмонная антена виявилася настроюється, тобто частоту резонансу можна налаштувати прямо під час використання наноструктури за рахунок програми механічного напруги до підкладці.

Також в рамках дослідження було показано, що подібна методика може використовуватися для літографії на вигнутих поверхнях. Шаблон для такої літографії вчені пропонують створювати на базі гнучкої підкладки, що дозволяє перенести його потім на будь-яку кривизну поверхні.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *