Doppelfotonische 3D-Laser-Direktgravierer & Photogravierer

Doppelphotonen-Photogravierkleber ist ein Photogravierkleber auf der Grundlage von lichtempfindlichen Materialien, der unter der Wirkung der Doppelphotonen-Absorption chemisch reagiert. Dieser Prozess unterscheidet sich von der herkömmlichen Einzelphotonen-Lithographie, in der ein einzelnes Photon in der Lage ist, Elektronen zu stimulieren und chemische Reaktionen zu erzeugen, während Doppelphotonen-Lithographie auf die gleichzeitige Absorption von zwei niedrigen Energien basiert. In diesem Fall kann ein lichtempfindliches Material nur eine photochemische Reaktion auftreten, wenn es im Fokus mit einem starken Laser beaufschlagt wird.

　　1. Grundprinzip der Doppelphotonen-Photogravur

Doppelphotonen-Photogravierkleber ist ein Photogravierkleber auf der Grundlage von lichtempfindlichen Materialien, der unter der Wirkung der Doppelphotonen-Absorption chemisch reagiert. Dieser Prozess unterscheidet sich von der herkömmlichen Einzelphotonen-Lithographie, in der ein einzelnes Photon in der Lage ist, Elektronen zu stimulieren und chemische Reaktionen zu erzeugen, während Doppelphotonen-Lithographie auf die gleichzeitige Absorption von zwei niedrigen Energien basiert. In diesem Fall kann ein lichtempfindliches Material nur eine photochemische Reaktion auftreten, wenn es im Fokus mit einem starken Laser beaufschlagt wird.

Doppel-Photonen-Absorption bezieht sich auf, wenn die Wellenlänge des Lasers länger ist, kann die Energie der beiden Photonen gleichzeitig vom Material absorbiert werden, und nach dem Doppel-Photonen-Absorptionseffekt treten bestimmte Moleküle im Material auf, um ihre chemischen Eigenschaften zu ändern. Der Schlüssel zu diesem Phänomen besteht darin, dass die Reaktion des Doppelphotonen-Photogravierers nur in den Fokussbereichen mit hoher Energie auftritt, während das Lichtempfindliche Material in den umliegenden Bereichen aufgrund der mangelnden Photonenergie nicht reagiert und somit eine feine Verarbeitung auf Nanometern erreichen kann.

Bei der Doppelphotonengravierung sind die Intensität des Laserstrahls und die Lichtempfindlichkeit des Photogravierklebers zwei entscheidende Faktoren. Der Laser mit hoher Intensität, der sich auf einen kleineren Raum konzentriert, kann die Doppelphotonenabsorption effektiv auslösen, was zu chemischen Veränderungen wie Vernetzung oder Polymerierung von lichtempfindlichen Materialien führt. Diese Eigenschaft ermöglicht es der Doppelphotonengravur, hochauflösende Grafiken im dreidimensionalen Raum herzustellen.

　　2. Hauptmerkmale des Doppelphotonen-Photogravierklebers

1. Ultra hohe Auflösung

Im Vergleich zur herkömmlichen Monophotonen-Lithographie hat die Doppelphotonen-Lithographie erhebliche Vorteile, insbesondere ihre hohe Auflösung. Da die Doppelphotonengravur auf den Fokussierungseffekt des Photons in einem lokalen Bereich abhängt, ist der Reaktionsbereich fast auf den Fokus des Laserstrahls beschränkt, was es dem Photogravur ermöglicht, eine Genauigkeit von kleinen bis zu wenigen Nanometern zu erreichen. Derzeit hat die Auflösung der Dual-Photonen-Lithographie-Technologie 10 Nanometer erreicht, die weit über die herkömmliche Lithographie hinausgeht und die Anforderungen an die Verarbeitung im Nanoskala erfüllen kann.

2. Dreidimensionale Bearbeitungskapazität

Die Dual-Photon-Lithographie verfügt über eine einzigartige 3D-Raumverarbeitungsfähigkeit. Die herkömmliche Lithographie kann in der Regel nur auf einer zweidimensionalen Ebene graviert werden, während Doppelphotonen-Lithographie in der Lage ist, durch die Kontrolle der Laserfokusstellung in einem dreidimensionalen Raum präzise zu gravieren. Diese dreidimensionale Bearbeitungskapazität macht die Dual-Photonen-Lithographie-Technologie in der Mikronanobearbeitung und der Herstellung von dreidimensionalen Nanostrukturen vorteilhaft.

Hohe Lichtempfindlichkeit und präzise Steuerung

Die hohe Lichtempfindlichkeit ermöglicht es, photochemische Reaktionen bei sehr niedriger Laserleistung zu starten, was den Bearbeitungsprozess präziser und kontrollierbarer macht. Gleichzeitig können die Belichtungszeit und die Fokussgröße des Lichtstrahls während der Gravur präzise angepasst werden, was die Bearbeitungsgenauigkeit des Musters weiter verbessert.

4. Niedriger Wärmeeffekt

Da die Doppelphotonengravur nur im Fokussbereich des Strahls auftritt, werden die anderen Teile des lichtempfindlichen Materials nicht vom Laser bestrahlt, wodurch relativ wenig Wärme erzeugt wird, um die thermischen Auswirkungen auf das Material zu vermeiden, die während des herkömmlichen Lithographieprozesses auftreten können. Dadurch kann die Doppelphotonenlithographie bei der Bearbeitung einiger wärmeempfindlicher Materialien einen Vorteil haben.

Hohe Selektivität und Anti-Reverse Streuung

Doppelphotonengravierkleber hat eine hohe Selektivität, kann nur unter hoher Intensitätsbestrahlung des Laserfokusses reagieren, und der Reaktionsbereich ist in der Regel der Laserfokuspunkt, so dass es effektiv ist, umgekehrte Streuung und Störungen zu vermeiden und die Qualität des Musters der Gravur zu verbessern.