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高分辨率灰度光刻3D打印

关键词: 高分辨率灰度光刻3D打印 灰度光刻

2026.07.27

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纳米纹理在纳米技术中起着越来越重要的作用。近期的研究表明,可以通过空间调节其纳米级像素的高度来进一步增强其功能。但是,实现该概念非常具有挑战性,因为它需要对纳米像素进行“灰度”打印,其中,纳米像素高度的精度需要控制在几纳米之内。只有少数几种方法(例如,灰度光刻或扫描束光刻)可以满足这种严格的要求,但通常其成本较高,并且它们中的大多数需要化学开发过程。因此,具有高垂直和水平分辨率的可重构灰度纳米像素打印技术受到高度追捧。双光子灰度光刻敬请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司。高分辨率灰度光刻3D打印

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近年来,利用双光子聚合对聚合物类传统光刻胶的3D飞秒激光打印技术已日臻成熟,其高精度、高度可设计性和维度可控性已经在平行技术中排名在前。与此同时,如何更有效地将微纳结构功能化,也逐渐成为各种微纳加工技术的研究重点。在现阶段,对于3D飞秒激光打印技术而言,具体来说就是利用其加工的高度可设计性来实现微纳结构的功能化和芯片化,并使这些结构能够更好地集成器件,从而达到理想的应用目的。微凹透镜阵列结构是光学器件中的一种常见组件,具有较强的聚焦和成像能力。以往制备此类结构的方法有热回流、灰度光刻、干法刻蚀和注射浇铸等。受加工手段的限制,传统的微透镜阵列往往是在1个平板衬底上加工出一系列相同尺寸的凹透镜结构,这样的1组微透镜阵列无法将1个平面物体聚焦至1个像平面上,会产生场曲。在商业生产中,为了消除场曲这种光学像差,只能在后续光路中引入场镜组来进行校正,从而增加了器件复杂度和成本。如果采用3D飞秒激光打印来加工微凹透镜阵列即可通过设计一系列具有渐变深度的微凹透镜单元直接消除场曲。湖南2GL灰度光刻3D打印灰度光刻技术还可以与其他先进技术相结合,如直接激光写入(Direct Laser Writing)等。

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传统3D打印难以实现对于复杂设计或曲线形状的高分辨率3D打印,必须切片并分为大量水平和垂直层。这会明显增加对于平滑、曲线或精细结构的打印时间。双光子聚合技术(2PP)则可以解决这个难题。Nanosribe于2019年推出的双光子灰度光刻技术(2GL®)可实现体素调节,从而明显减少打印层数。这是通过扫描过程中的快速激光调制来实现的。并且,这项技术已从原先适用于。Nanoscribe于2023年推出双光子灰度光刻3D打印技术3Dprintingby2GL®,该技术具备实现出色形状精度的优越打印品质,并将Nanoscribe的灰度技术拓展到三维层面。整个打印过程在保持高速扫描的同时实现实时动态调整激光功率。这使得聚合体素得到精确尺寸调整,以完美匹配任何3D形状的轮廓。在无需切片步骤,不产生形状失真的要求下,您将获得具有无瑕疵光学级表面的任意3D打印设计的真实完美形状。

对准双光子光刻技术(A2PL®)是Nanoscribe基于双光子聚合(2PP)的一种新型专利纳米微纳制造技术。该技术可以将打印的结构自动对准到光纤和光子芯片上,例如用于光子封装中的光学互连。同时高精度检测系统还可以识别基准点或拓扑基底特征,确保对3D打印进行高度精确的对准。Nanoscribe对准双光可光刻技术搭配nanoPrintX,一种基于场景图概念的软件工具,可用于定义对准3D打印的打印项目。树状数据结构提供了所有与打印相关的对象和操作的分层组织,用于定义何时、何地、以及如何进行打印。在nanoPrintX中可以定义单个对准标记以及基板特征,例如芯片边缘和光纤表面。使用QuantumXalign系统的共焦单元或光纤照明单元,可以识别这些特定的基板标记,并将其与在nanoPrintX中定义的数字模型进行匹配。对准双光子光刻技术和nanoPrintX软件是QuantumXalign系统的标配。灰度光刻技术可以相当于二元套刻的多次曝光,提高了光刻效率。

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Nanoscribe对准双光可光刻技术搭配nanoPrintX,一种基于场景图概念的软件工具,可用于定义对准3D打印的打印项目。树状数据结构提供了所有与打印相关的对象和操作的分层组织,用于定义何时、何地、以及如何进行打印。在nanoPrintX中可以定义单个对准标记以及基板特征,例如芯片边缘和光纤表面。使用QuantumXalign系统的共焦单元或光纤照明单元,可以识别这些特定的基板标记,并将其与在nanoPrintX中定义的数字模型进行匹配。对准双光子光刻技术和nanoPrintX软件是QuantumXalign系统的标配。还在为传统光刻效率低发愁?纳糯三维让灰度光刻速度提升高60倍。湖南2GL灰度光刻3D打印

德国技术,纳糯灰度光刻领跑中国微纳加工。高分辨率灰度光刻3D打印

Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性,可以实现微机械元件的制作,例如用光敏聚合物,纳米颗粒复合物,或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人,并可以选择添加金属涂层。此外,微纳米器件也可以直接打印在不同的基材上,甚至可以直接打印于微机电系统(MEMS)。微米级增材制造能够突破传统微纳光学设计的上限,借助Nanoscribe双光子聚合技术的出色的性能,可以轻松实现球形,非球形,自由曲面或复杂3D微纳光学元件制作,并具备出色的光学质量表面和形状精度。双光子灰度光刻技术可以一步实现真正具有出色形状精度的多级衍射光学元件(DOE),并且满足DOE纳米结构表面的横向和纵向分辨率达到亚微米量级。由于需要多次光刻,刻蚀和对准工艺,衍射光学元件(DOE)的传统制造耗时长且成本高。而利用增材制造即可简单一步实现多级衍射光学元件,可以直接作为原型使用,也可以作为批量生产母版工具。高分辨率灰度光刻3D打印

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