【產通社，3月21日訊】上海理工大學（University of Shanghai for Science and Technology, USST）官網(wǎng)消息，2014年諾貝爾化學獎授予了發(fā)明超分辨率熒光顯微技術的德國科學家斯特凡·W·赫爾、美國科學家埃里克·白茲格和美國科學家威廉姆·艾斯科·莫爾納爾。受這項工作的啟發(fā)，上海理工大學光子芯片研究院的科研工作者研發(fā)了一種新型的激光光刻技術，用于制造超精細的石墨烯圖案，這一發(fā)現(xiàn)打破了碳基光刻技術向納米尺度發(fā)展的衍射極限障礙。

石墨烯的激光直寫圖案化被廣泛應用于多種電學器件的性能突破。在傳統(tǒng)的石墨烯圖案直寫過程中，研究人員通常使用單光束光刻過程驅動氧化石墨烯的光還原，從而形成石墨烯圖案。由于光學衍射極限的限制，目前所報道的激光直寫石墨烯圖案的線寬在微米量級，因此制作超越衍射極限尺度的激光直寫石墨烯圖案成為光刻領域的巨大挑戰(zhàn)。

最近，基于超分辨率熒光顯微技術這一諾貝爾獎級成果，有科研工作者報道了一種應用于光刻膠的雙光束激光光刻技術，就類似于使用一道“甜甜圈形”的環(huán)形光束，來抑制寫入光束所觸發(fā)的光刻膠反應，由此產生線寬超越衍射極限尺度的超精細光刻膠圖案。而光子芯片研究院則致力于尋找到一條用于制造超精細石墨烯圖案的雙光束光刻路徑，即控制“甜甜圈形”的石墨烯還原激光光束和“球形”的石墨烯氧化激光光束，用于超精細石墨烯圖案的制造。

“球形光束負責將激光直寫石墨烯轉化為氧化態(tài)激光直寫石墨烯，將激光直寫石墨烯的光刻線分裂成兩條具有超越衍射極限尺度的光刻線，從而通過雙光束光刻實現(xiàn)了最小線寬為90納米的激光直寫石墨烯圖案�！标愊＝忉尩馈�


改成功以“用于制作90納米超衍射極限精度石墨烯圖案的雙光束超快激光直寫技術”（Two-beam ultrafast laser scribing of graphene patterns with 90 nm sub-diffraction feature size）為題，發(fā)表在《科學》旗下期刊《超快科學》（Ultrafast Science）上，陳希教授為第一作者，上海理工大學為第一單位，陳希教授、顧敏院士為通訊作者。

“石墨烯是碳基電路的基礎材料，這項雙光束石墨烯激光光刻工藝會為新一代微納米碳基電路的制造提供基礎技術支撐�！鳖櫭粼菏空劦�。

該工作得到了國家自然科學基金委員會和上海市科委等單位的支持。http://www.usst.edu.cn/2022/1229/c929a51900/page.htm，以及https://spj.science.org/doi/10.34133/ultrafastscience.0001。（Robin Zhang，產通數(shù)造）    （完）