随着科技的不断进步,双光子聚合激光直写技术正以惊人的速度改变着我们的生活。这项创新技术利用双光子效应,通过高能量激光束直接写入材料表面,实现了高精度、高效率的微纳加工。它不仅在微电子、光电子、生物医学等领域展现出巨大潜力,还为我们带来了无限的想象空间。双光子聚合激光直写技术的突破在于其能够实现超高分辨率的微纳加工。传统的光刻技术受限于光的波长,无法达到纳米级别的加工精度。而双光子聚合激光直写技术则能够利用两个光子的能量共同作用,将加工精度提升到亚微米甚至纳米级别。这使得我们能够制造出更小、更精细的微型器件,为微电子行业带来了巨大的发展机遇。除了在微电子领域的应用,双光子聚合激光直写技术还在光电子领域展现出了巨大的潜力。通过控制激光束的强度和聚焦点的位置,我们可以在光学材料中实现三维结构的直接写入。这为光学器件的制造提供了全新的思路,不仅能够提高器件的性能,还能够降低成本。这对于光通信、光存储等领域的发展具有重要意义。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维带您一起探讨国内在双光子聚合技术领域的未来发展。德国超高精度双光子聚合无掩光刻
Nanoscribe称,QuantumX是世界上**基于双光子灰度光刻技术(two-photongrayscalelithography,2GL)的工业系统,目前该技术正在申请专利。2GL将灰度光刻技术与Nanoscribe的双光子聚合技术相结合,可生产折射和衍射微光学以及聚合物母版的原型。该系统配备三个用于实时过程控制的摄像头和一个树脂分配器。为了简化硬件配置之间的转换,物镜和样品夹持器识别会自动运行。多层衍射光学元件(diffractiveopticalelement,DOE)可以通过在扫描平面内调制激光功率来完成,从而减少多层微制造所需的打印时间。Nanoscribe表示,折射微光学也受益于2GL工艺的加工能力,可制作单个光学元件、填充因子高达100%的阵列,以及可以在直接和无掩模工艺中实现各种形状,如球面和非球面透镜。QuantumX的软件能实时控制和监控打印作业,并通过交互式触摸屏控制面板进行操作。为了更好地管理和安排用户的项目,打印队列支持连续执行一系列打印作业。山西TPP双光子聚合技术3D打印双光子聚合技术是近年发展起来的在利用光的原理上不同于普通光聚合和光交联的一种新型的光聚合技术。
QuantumXshape是一款真正意义上的全能机型。基于双光子聚合技术,该激光直写系统不只是快速成型制作的特别好的机型,同时适用于基于晶圆上的任何亚微米精度的2.5D及3D形状的规模化生产。QuantumXshape在3D微纳加工领域非常出色的精度,比肩于Nanoscribe公司在表面结构应用上突破性的双光子灰度光刻(2GL®)。全新的QuantumXshape的高精度有赖于其高能力的体素调制比和超精细处理网格,从而实现亚体素的尺寸控制。此外,受益于双光子灰度光刻对体素的微调,该系统在表面微结构的制作上可达到超光滑,同时保持高精度的形状控制。
事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作,这两位教授做出了当时世界上特别小的弹簧振子,其加工分辨率达到了120nm,超越了衍射极限,同时还没有使用诸如近场加工之类的不太通用的解决方案,而是单纯的利用了材料的性质。Nanoscribe是德国高精度双光子聚合微纳加工系统生产商。
Nanoscribe公司PhotonicProfessionalGT2高速3D打印系统制作的高精度器件图登上了刚发布的商业微纳制造杂志“CommercialMicroManufacturingmagazine”(CMM)。文章中介绍了高精度3D打印,并重点讲解了先进的打印材料是如何让双光子聚合技术应用锦上添花的。Nanoscribe公司的PhotonicProfessionalGT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程,实现了各种不同的打印方案。双光子聚合技术用于3D微纳结构的增材制造,可以通过激光直写而避免使用昂贵的掩模版和复杂的光刻步骤来创建3D和2.5D微结构制作。Nanoscribe的双光子灰度光刻激光直写技术(2GL®)可用于工业领域2.5D微纳米结构原型母版制作。2GL通过创新的设计重新定义了典型复杂结构微纳光学元件的微纳加工制造。该技术结合了灰度光刻的出色性能,以及双光子聚合的亚微米级分辨率和灵活性
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QuantumXshape作为理想的快速成型制作工具,可实现通过简单工作流程进行高精度和高设计自由度的制作。作为2019年推出的头一台双光子灰度光刻(2GL®)系统QuantumX的同系列产品,QuantumXshape提升了3D微纳加工能力,即完美平衡精度和速度以实现高精度增材制造,以达到高水平的生产力和打印质量。总而言之,工业级QuantumX打印系统系列提供了从纳米到中观尺寸结构的非常先进的微制造工艺,适用于晶圆级批量加工。高速3D微纳加工系统QuantumXshape可实现出色形状精度和高精度制作。这种高质量的打印效果是结合了特别先进的振镜系统和智能电子系统控制单元的结果,同时还离不开工业级飞秒脉冲激光器以及平稳坚固的花岗岩操作平台。QuantumXshape具有先进的激光焦点轨迹控制,可操控振镜加速和减速至特别快的扫描速度,并以1MHz调制速率动态调整激光功率。欢迎咨询。德国超高精度双光子聚合无掩光刻