p (PhysOrg.com) - A litografia por interferência a laser pode produzir padrões de superfície em escala nanométrica de alta resolução a baixo custo, e agora os pesquisadores europeus fizeram avanços importantes na área. p Duas descobertas importantes de pesquisadores europeus trouxeram uma tecnologia de fabricação em nanoescala emergente do laboratório para o mundo real. A técnica promete produção de baixo custo de nano-dispositivos em resoluções mais altas.

p Isso significará métodos de produção melhores e mais baratos para coisas como materiais autolimpantes, nano-sensores e grades, nano-filtros para ar e água limpos e superfícies especiais anti-reflexo para tecnologia solar.

p Litografia de interferência é uma técnica de padronização de superfície que gerou enorme interesse em laboratórios de todo o mundo. Mas o projeto DELILA o tirou do laboratório e provou que a técnica poderia funcionar em escala comercial, ao mesmo tempo, alcançando descobertas de classe mundial. A tecnologia ajudará a criar a próxima onda de nanotecnologia em dois a três anos.

p Interferência precisa

p A litografia de interferência a laser cria padrões de superfície ao dividir um feixe de luz coerente, digamos um feixe de laser, e, em seguida, recombinar a luz com muita precisão, de modo que os feixes divididos se cruzem e criem padrões de interferência. Somados, esses padrões produzem um padrão de superfície no material, que pode então ser processado da maneira normal.

p A litografia de interferência é atraente porque permite a geração rápida de feições densas em uma área ampla sem perda de foco. Também custa menos construir essas linhas de produção porque elas não requerem tecnologia ótica complexa ou fotomáscaras.

p A economia é muito significativa. Onde os sistemas de fabricação típicos custam na casa dos milhões de euros, sistemas baseados nas descobertas da DELILA custariam apenas centenas de milhares.

p Tecnologia dominante

p “É sabido que a nanotecnologia terá um papel dominante neste século em quase todas as áreas científicas e industriais para o desenvolvimento de novos materiais, dispositivos e sistemas, ”Aponta Zuobin Wang, coordenador do projeto DELILA e pesquisador sênior do Centro de Engenharia de Manufatura da Universidade de Cardiff (MEC). "Contudo, o problema principal continua sendo a falta de tecnologias e sistemas de fabricação de baixo custo e volume ”.

p “Focamos no desenvolvimento de uma nova tecnologia de produção para a fabricação de nanoestruturas e dispositivos 2D e 3D, litografia de interferência a laser. Em particular, A DELILA permitirá a produção de baixo custo e grande volume de estruturas e padrões de nano superfície. ”

p DELILA significa Desenvolvimento de Tecnologia de Litografia para Estruturação em Nanoescala de Materiais Usando Interferência de Feixe de Laser. Além de ser barato, este método pode imprimir nanoestruturas 2D e 3D. Ele o torna perfeito para dispositivos nano-fotônicos e nanoeletrônicos e dispositivos micro e nano-fluídicos.

p A nanofluídica é um campo da nanotecnologia que analisa o comportamento dos fluidos em dimensões extremamente pequenas - agindo de uma maneira que pode ser manipulada de forma previsível. Tem muitas aplicações na fabricação em que os fluidos estão envolvidos, como testar pequenas amostras de uma droga, por exemplo. O campo ainda está em sua infância, mas já está tendo um impacto enorme. DELILA lhe dará uma nova ferramenta.

p Frente ampla

p A equipe atacou o problema em uma ampla frente, olhando para tudo, desde o potencial tecnológico de interferência de feixe múltiplo até as necessidades do usuário. O foco principal do trabalho, Contudo, estava na construção de um protótipo de produção viável.

p Aqui, o problema era integrar os vários elementos dentro do sistema e, em seguida, aperfeiçoar cada elemento. Um grande avanço ocorreu com a parte de ajuste do trabalho, manipular a luz para criar a interferência nos padrões e nas escalas necessárias.

p DELILA mostrou pela primeira vez tamanhos de recursos de ~ 30nm para escrita direta e ~ 5nm para modificação de nanoestruturas. São resultados de última geração para a tecnologia.

p A escrita direta é onde a interferência do feixe de laser grava os padrões diretamente em uma matriz, sem usar uma máscara fotográfica. É muito mais barato do que os processos padrão para obter os recursos necessários. O resultado de 30 nm refere-se à capacidade do sistema de criar tamanhos de recursos precisos no padrão desejado.

p O resultado da modificação da estrutura, Contudo, é de muitas maneiras mais interessante. Esta é a menor estrutura possível que o sistema pode alcançar no momento. Atualmente não é suficientemente preciso para aplicação comercial, mas o fato de a DELILA ter conseguido realizar qualquer modificação nesta escala indica que será possível atingir a precisão exigida para fins comerciais. Este será o próximo objetivo da pesquisa.

p Evidentemente ocupado

p A equipe teve uma agenda lotada durante o projeto. Além de produzir resultados inovadores, a equipe apresentou cinco pedidos de patentes e mais de 20 publicações técnicas, muito mais do que o esperado.

p Aspectos de seu trabalho têm relevância direta no mercado agora, com produtos comerciais baseados nos resultados da DELILA programados para começar a fabricar dispositivos reais nos próximos dois a três anos.

p Talvez ainda mais emocionante, Contudo, é a perspectiva de avanços muito maiores na tecnologia no futuro próximo.

p Lembrar, A DELILA conseguiu estruturas de apenas 5nm usando a tecnologia. Embora este resultado também não esteja comercialmente pronto, Wang acredita que a equipe pode alcançar a escrita direta comercial de 5 nm com litografia de interferência a laser nos próximos cinco anos.