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    上海微系統所等在3D電子束光刻技術研究中取得進展

    2021-08-27 上海微系統與信息技術研究所
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      電子束光刻精度極高,通常是二維微納加工獲得最小尺寸的標準工具,如何把電子束光刻的能力拓展到真三維微納加工是研究的努力方向。

      相較于傳統電子束光刻用高電壓(幾十kV)和薄膠(幾十納米)以保證光刻的準直度和分辨率,中國科學院上海微系統所研究員陶虎團隊反其道而行,從低電壓(幾kV)和厚膠(幾微米)入手,與上海交通大學教授夏小霞、錢志剛合作,創新開發出基因重組蜘蛛絲蛋白光刻膠,優化重組蜘蛛絲基因片段和分子量,結合基于百萬級數量電子的大規模仿真模擬,實時控制加速電壓調控電子在絲蛋白光刻膠里的穿透深度、停留位置和能量吸收峰,實現了分子級別精度的真三維納米功能器件直寫。該技術加工精度可達14 nm,接近天然絲蛋白單分子尺寸(~10 nm),較之前技術提升了1個數量級。蜘蛛絲蛋白優異的機械強度為復雜三維納米結構提供了關鍵支持,良好的生物相容性允許進一步通過功能化,實現可載藥、可驅動、可降解的4D納米功能器件(時空可變形),在相關領域具有潛在應用前景。

      8月26日,相關研究成果以3D electron-beam writing at sub-15 nm resolution using spider silk as a resist為題,發表在Nature Communications上。該工作的第一通訊單位是上海微系統所。研究工作得到科技創新2030-重大項目、國家重點研發計劃、國家自然科學基金優秀青年科學基金、中科院基礎前沿科學研究計劃“從0到1”原始創新項目、上海市優秀學術帶頭人計劃等的支持。

      論文鏈接 

    上海微系統所等在3D電子束光刻技術研究中取得進展

    打印 責任編輯:侯茜

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