电子束光刻技术制造高长宽比SU-8纳米柱的研究

"这篇研究论文探讨了利用电子束光刻技术制造高长宽比SU-8柱型材的过程。文章作者包括马雅琪、夏一凡、刘建鹏、张思超、邵金海、吕炳瑞和陈一芳，他们来自复旦大学信息科学与工程学院纳米 lithography 和应用研究组。文章详细分析了不同几何参数对 SU-8 柱形结构的影响，以实现垂直支柱、梯形形状和具有厚残留物的柱形结构，适用于生物传感、太阳能电池抗反射和显示技术等领域。" 在电子束光刻（EBL）技术的研究中，论文着重于高长宽比SU-8柱型材的制备。SU-8是一种常用的聚合物材料，常用于微纳制造，特别是因其优异的机械性能和化学稳定性。在100keV的电子束能量下，结合热显影过程，研究人员成功地制备出高达5微米、长宽比达到7.14:1的微间距SU-8柱状阵列。这种高长宽比的结构对于微纳器件的性能至关重要，因为它可以实现更精细的功能集成和更高的精度。 在处理研究中，论文详细探讨了SU-8支柱的几何参数，如曝光剂量、显影时间和电子束扫描速度等，以控制柱体的形状。通过精细调控这些参数，研究人员实现了三种不同的柱型：垂直支柱、梯形支柱和具有间隙内厚残留物的支柱。垂直支柱在生物传感应用中尤其有用，因为它们可以提供大的表面积，提高传感器的敏感性；梯形支柱的设计则有利于太阳能电池和显示器中的光反射控制，可以减少不必要的光损失，提高能量转换效率或视觉效果。 此外，论文还指出，在EBL过程中，柱体之间的间隙保留较厚的SU-8层可能是有意为之，这可能为某些应用提供了额外的机械强度或功能特性。这种厚残留物可能有助于增强结构的稳定性或作为后续加工的平台。 这篇论文揭示了电子束光刻技术在制造高复杂度、高性能微纳米结构方面的潜力，特别是在优化SU-8柱形结构以满足不同应用需求方面。这些研究成果对于推动微电子、光电子、生物医学工程等领域的发展具有重要意义，并为未来相关器件的制造工艺改进提供了理论基础和实验指导。