Autorius (-iai): Linas Šimatonis, Skirmantas Norkus
Vadovas (-ai): Tomas Tamulevičius, Sigitas Tamulevičius
Aprašymas:
Rinkoje esančių 3D spausdintuvų raiška yra per maža, o įprastinės mikro ir nano litografijos technologijos naudojamos elektronikos pramonėje yra dažniausiai labai brangios ir nenašios. Šiame darbe pristatoma alternatyva klasikinėms litografijos technologijoms – lazerinis mikro/nano spausdintuvas. Panaudojus ultravioletinį, 371 nm bangos ilgio lazerį, sklendę, ateniatorių ir precizinį dviašį transliatorių buvo sukurta sistema, leidžianti fotojautriose medžiagose formuoti įvairias dvimates struktūras, kurių skiriamojo geba yra vos keli mikrometrai. Lazerio spindulys yra sufokusuojamas į 5 µm dėmę ties bandinio paviršiumi. Prieš ekspoziciją plokščias padėklas yra užnešamas šviesai jautria medžiaga-pozityviniu arba negatyviniu fotorezistu, kurio apšviestos sritys atitinkamai tampa tirpios arba susitinklina.
Šį bandinį kompiuteriu valdomu motorizuotu transliatoriumi preciziškai judinant X ir Y ašimis sufokusuoto lazerio pluošto atžvilgiu galima piešti aukštos raiškos struktūras iki 12700 dpi. Po ekspozicijos bandinys yra ryškinamas ir priklausomai nuo pasirinkto fotorezisto tipo paviršiuje lieka šviesos paveiktos arba nepaveiktos sritys.
Naudojant sukurtą programinę bei technologinę įrangą atstumus tarp gretimų ekspozicijų gali keisti iki 650 nm žingsiu, o lazerio ekspozicijos trukmę valdyti milisekundžių tikslumu. Atlikus bandymus buvo nustatyti geriausi parametrai, kad būtų galima gauti geriausios skiriamosios gebos struktūras. Sukurta vartotojo sąsaja leidžia spausdinti tiek tekstą, tiek sudėtingas geometrines struktūras. Naudojant to paties lazerio pluoštų interferenciją galima formuoti ir eile mažesnes struktūras – linijas kurių plotis yra mažesnis nei 100 nm, o panaudojus atitinkamo klampumo fotojautrias medžiagas spausdinti ir trimates struktūras.
Šiame darbe pristatyta alternatyvi litografijos technologija, kuri nereikalauja klasikiniuose metoduose naudojamos kaukės (angl. mask less). Sukurtas lazerinis mikro/nano – spausdintuvas gali būti taikomas mikrometrinių matmenų struktūrų prototipų formavimų kaip pavyzdžiui integruotos optikos elementams, ląstelių karkasams ar linijinių matmenų metrologinio kalibravimo elementų formavimui.
Kontaktai:
KTU Medžiagų mokslo institutas
el. paštas: linas.simatonis@ktu.edu, skirmantas.norkus@ktu.edu
