La nanotecnología y la nanociencia son posibles gracias a la nanofabricación. Litografía por haz de electrones (EBL), que hace patrones de unos pocos nanómetros, es uno de los pilares fundamentales de la nanofabricación. En la última decada, Se ha logrado un progreso significativo en la nanofabricación basada en haces de electrones. como la tecnología emergente de litografía en hielo (IL), en el que se utilizan películas delgadas de hielo como resistencias y se modelan mediante un haz de electrones enfocado. Todo el proceso de nanofabricación de IL es sostenible y optimizado porque el recubrimiento por rotación y los pasos de desarrollo químico que comúnmente se requieren para las resistencias EBL se hacen innecesarios.

En Boletín de ciencia . En esta revisión, los autores presentan el estado actual y las perspectivas futuras de la litografía de hielo (IL). También se introducen diferentes resistencias de hielo y diseño de instrumentos IL. Se pone especial énfasis en las ventajas de IL para la nanofabricación 3D.

La tecnología IL fue propuesta por primera vez por el grupo Nanopore de la Universidad de Harvard en 2005. El hielo de agua es la primera resistencia al hielo identificada para IL. y sigue siendo la única litografía de tono positivo que se resiste hasta ahora. Como se muestra en la figura 1, El hielo de agua se elimina fácilmente dentro del área de exposición al haz de electrones. Hielo orgánico condensado a partir de moléculas orgánicas simples, como los alcanos, demuestra una capacidad similar a la de resistencia negativa, lo que significa que solo los patrones expuestos permanecen en el sustrato después de calentar la muestra a temperatura ambiente.

La investigación de IL aún está en su infancia, y este método ya ha mostrado grandes ventajas en la nanofabricación 3D eficiente. A diferencia del recubrimiento por rotación de las resistencias EBL, los resistentes al hielo pueden cubrir todas las superficies de congelación accesibles de la muestra durante la deposición del hielo. Por lo tanto, IL puede procesar muestras con superficies irregulares y no planas, como patrones en sondas AFM, y patrón en una nanoestructura pequeña y frágil, como los nanotubos de carbono de pared simple suspendidos. Beneficiándose de la muy baja sensibilidad del hielo de agua, IL permite observar in situ nanoestructuras debajo de la capa protectora de hielo a través de imágenes SEM. Esta característica no solo mejora la precisión de la alineación, sino que también simplifica los pasos de procesamiento en la fabricación de nanoestructuras en capas tridimensionales.

Dado que la investigación y el desarrollo de instrumentos de vanguardia son esenciales para el avance de la tecnología IL, Esta revisión finalmente analiza la evolución de los instrumentos de AI y proporciona una guía clara sobre la construcción de un instrumento de AI dedicado. Con el descubrimiento de nuevas resistencias funcionales de hielo en el futuro, Se espera que investigaciones más vanguardistas e interdisciplinarias exploten el potencial de la AI.