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(noticias nanowerk) Las redes integradas de distribución, procesamiento y adquisición de señales ópticas requieren la miniaturización de elementos ópticos básicos como guías de ondas, divisores, rejillas e interruptores ópticos. Para lograr esto, se requieren enfoques de fabricación que permitan la fabricación de alta resolución. Los elementos curvos, como curvas y resonadores de anillo, son particularmente difíciles de fabricar porque requieren una resolución aún mayor y una menor rugosidad de las paredes laterales. Además, son esenciales técnicas de fabricación con un control preciso de las dimensiones estructurales absolutas.
Se han desarrollado varias tecnologías para la fabricación de sublongitudes de onda de alta resolución, como por ejemplo: B. escritura láser directa, litografía multifotónica, litografía por haz de electrones, litografía por haz de iones y litografía dominó. Sin embargo, estas tecnologías son costosas, complejas y requieren mucho tiempo. La litografía por nanoimpresión es una técnica de replicación emergente muy adecuada para la fabricación eficiente y de alta resolución. Sin embargo, esto requiere sellos maestros de alta calidad, que normalmente se producen mediante litografía por haz de electrones.
En un nuevo artículo publicado en Luz: Fabricación Avanzada (“Tamaño de estructura por debajo de 100 nm realizado mediante fotolitografía de proyección microscópica basada en UV-LED”), el científico Dr.-Ing. Lei Zheng et al. de la Universidad Leibniz de Hannover han desarrollado una técnica de fabricación rentable y fácil de usar llamada fotolitografía de proyección microscópica (MPP) basada en UV-LED para la fabricación rápida y de alta resolución de elementos ópticos en cuestión de segundos. Este enfoque transfiere patrones estructurales en una fotomáscara a un sustrato recubierto con fotorresistente bajo iluminación UV.
El sistema MPP se basa en elementos ópticos y optomecánicos estándar. En lugar de una lámpara de mercurio o un láser, se utiliza como fuente de luz un LED UV extremadamente económico con una longitud de onda de 365 nm.
Los investigadores desarrollaron un proceso preliminar para obtener la máscara de cromo estructurada necesaria para el MPP. Incluye diseño de estructura, impresión en película transparente y transferencia de patrones a fotomáscara cromada. También instalaron un equipo de litografía para hacer fotomáscaras. Los patrones estructurales impresos en la película transparente se pueden transferir a una fotomáscara cromada utilizando esta configuración y un posterior proceso de grabado en húmedo.
El sistema MPP puede producir elementos ópticos de alta resolución con tamaños de características de hasta 85 nm. Esto es comparable a la resolución de métodos de fabricación mucho más caros y complejos, como la litografía multifotónica y por haz de electrones. MPP podría usarse para fabricar dispositivos de microfluidos, biosensores y otros dispositivos ópticos.
Este enfoque de fabricación desarrollado por los investigadores representa un avance significativo en el campo de la litografía para la estructuración rápida y de alta resolución de elementos ópticos y es particularmente adecuado para aplicaciones donde la creación rápida de prototipos y la fabricación rentable son importantes. Por ejemplo, podría utilizarse para desarrollar nuevos dispositivos ópticos para investigación biomédica o prototipos de nuevos dispositivos MEMS para aplicaciones de electrónica de consumo.
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