中科院理化所在飞秒激光直写三维无机纳米结构研究中取得新进展
研究团队以波长为780 nm的飞秒激光作为光源，突破光学衍射极限的限制，在无机光刻胶HSQ中获得了仅为激光波长三十分之一（λ/ 30）的26 nm光刻特征尺寸，并制备出了具有优异的耐高温和耐溶剂性能的3D无机微结构。
 将上述HSQ微型菲涅尔透镜加热到400℃，其聚焦能力没有发生明显变化，聚焦光斑的半峰宽仅仅增加到0.8微米，表明该微型菲涅尔透镜具有良好的耐热性能。进一步将热处理的HSQ微型菲涅尔透镜浸泡在常见的化学试剂中，发现微型菲涅尔透镜经化学溶剂处理后聚焦性能没有明显变化，甚至对98%的浓硫酸也展示出良好的耐受性。HSQ微结构所表现出优异的耐热性和耐溶剂性，为飞秒激光直写适用于严苛环境的无机微纳结构和功能器件奠定了坚实的基础。 该工作中，研究团队充分利用近红外波长飞秒激光的非线性光学效应，实现了3D无机纳米结构的构筑，为3D复杂微纳结构的制备提供了高效、便捷的技术途径，有望进一步拓展3D无机微纳结构在涉及微电子、光学和生物等领域应用。  图1.飞秒激光直写无机纳米结构的光场分布示意图  图2.飞秒激光直写的3D HSQ双层线条阵列结构的耐热性研究  图3.飞秒激光直写的具有耐热性和仿生结构色的HSQ双层阵列结构  图4.飞秒激光直写具有耐热性和耐溶剂性的微型菲涅尔透镜器件 相关研究工作得到科技部纳米科技重点专项、国家自然科学基金、北京市自然科学基金和中国科学院国际伙伴计划等项目的资助与大力支持。 论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-29036-7 |
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