Investigadores de la Universidad de Utah han desarrollado un sistema de modulación de luz basado en fibra impresa que combina la impresión de polímeros y la óptica de ondas cuánticas. proporcionando una nueva plataforma de litografía.

Las ventajas únicas del método de microfabricación propuesto incluyen la escritura directa rápida de máscaras reutilizables, costo de proceso extremadamente bajo, y escalabilidad, y estas ventajas proporcionarán una solución de litografía de nicho que se puede colocar entre el proceso de litografía paralelo basado en máscara y el proceso de litografía en serie sin máscara. La investigación, dirigido por Jiyoung Chang, profesor asistente de ingeniería mecánica de la U of Utah, se publica en la revista, Interfaces y materiales aplicados ACS .

La litografía juega un papel crucial en la investigación académica, el avance de la fabricación, así como la industria de los semiconductores. Sin embargo, Los métodos de litografía más avanzados aún requieren el acceso a herramientas e instalaciones costosas. Adicionalmente, hay una falta de herramientas y NanoFab en el mundo; la accesibilidad y la usabilidad son bajas. Por lo tanto, Es deseable desarrollar una nueva litografía a bajo costo con procesos sin fábricas.

Como parte del trabajo, el equipo combinó dos componentes principales:un efecto óptico birrefringente por el cual la fase de los campos electromagnéticos ultravioleta (UV) incidentes se modula al pasar a través de medios ópticamente anisotrópicos, y microfibras poliméricas semicristalinas modeladas en forma programable usando electrohilado de campo cercano. Al implementar el efecto birrefringente en fibras unidimensionales (1-D), los investigadores crearon máscaras reproducibles. Cuando se coloca entre dos polarizadores lineales que son perpendiculares entre sí, solo las ondas UV que pasan a través de las fibras pueden alcanzar el fotorresistor.

"El efecto de birrefringencia óptica puede cambiar de fase la estructura de la luz. Aunque la birrefringencia se ha utilizado en aplicaciones que han existido principalmente en el espacio bidimensional, como una pantalla de cristal líquido y polarimetría, estamos revitalizando el fenómeno óptico a través del sistema de exposición selectiva fibrosa, "dijo el Dr. Jonghyun Kim, investigador postdoctoral en la División de Materiales Aplicados del Laboratorio Nacional Argonne.

Los investigadores demostraron con éxito las características clave de la litografía, incluyendo recto, curvo, formación, y aislamientos de 0-D a 2-D utilizando fibras 1-D, así como múltiples alineaciones sin marcas de alineación. Todo el proceso, incluida la creación de fibra, exposición y alineaciones UV reproducibles, se realiza en un sistema a escala de mesa sin la necesidad de una sala limpia. Los investigadores ahora están desarrollando sistemas en patrones a nanoescala.

"Creemos que esta tecnología satisfará la necesidad de una escalable y método litográfico asequible, "Dijo Kim.