Nanoscribe是卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)的子公司,开发并提供用于纳米、微米和中尺度的3D打印机以及光敏材料和工艺解决方案。其口号是:“我们让小物件变得重要”,公司创始人开发出一种技术,对智能手机、手持设备和医疗技术领域至关重要的3D打印产品。通过基于双光子聚合(2PP)的3D打印机投入市场,他们已经为全球的大学和新兴行业提供了新的解决方案,致力于3D微打印生命科学研究以及纳米级3D打印光学,甚至利用他们的技术来开发创新的设备,例如用于类固醇洗脱的3D微支架人工耳蜗。根据Nanoscribe的联合创始人兼CSOMichaelThiel博士的说法,“Beers定律对当今的无掩模光刻设备施加了强大的限制,QuantumX采用双光子灰度光刻技术,克服了这些限制,提供了前所未有的设计自由度和易用性,我们的客户正在微加工的前沿工作。“纳米标记系统基于双光子吸收,这是一种分子被激发到更高能态的过程。灰度光刻技术还可以与其他先进技术相结合,如直接激光写入(Direct Laser Writing)等。德国2GL灰度光刻无掩光刻
灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版(掩膜接触式光刻)或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透,而某些区域光刻胶部分曝光,从而在衬底上留下3D轮廓形态的光刻胶结构。微透镜阵列也是类似,可以通过剂量分布的控制来控制其轮廓形态。需要注意,灰度光刻方法获得的微透镜阵列的表面粗糙度相比于热回流和喷墨法获得的透镜要大的多,约为Ra=100nm,前两者可以会的Ra=50nm的球面。微纳3D打印与灰度光刻有点类似,但是原理不同,我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合和微纳金属3D打印技术,利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构,不光是微透镜阵列结构(如下图5所示),该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构,对于双光子聚合的微结构,我们需要通过LIGA工艺获得金属模具,但是对于微纳金属3D打印获得的微纳米结构可以直接进行后续的复制工作,并通过纳米压印技术进行复制。德国工业级灰度光刻技术Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司为您讲解双光子灰度光刻技术的应用。
Nanoscribe的QuantumX打印系统非常适合DOE的制作。该系统的无掩模光刻解决方案可以满足衍射光学元件所需的横向和纵向高分辨率要求。基于双光子灰度光刻技术(2GL®)的QuantumX打印系统可以实现一气呵成的制作,即一步打印多级衍射光学元件,并以经济高效的方法将多达4,096层的设计加工成离散的或准连续的拓扑。作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统,QuantumX可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版,可适用于批量生产的流水线工业程序,例如注塑,热压花和纳米压印等加工流程,从而拓展微纳加工工业领域的应用。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点,同时缩短创新微纳光学器件(如衍射和折射光学器件)的整体制造时间。
近年来,利用双光子聚合对聚合物类传统光刻胶的3D飞秒激光打印技术已日臻成熟,其高精度、高度可设计性和维度可控性已经在平行技术中排名在前。与此同时,如何更有效地将微纳结构功能化,也逐渐成为各种微纳加工技术的研究重点。在现阶段,对于3D飞秒激光打印技术而言,具体来说就是利用其加工的高度可设计性来实现微纳结构的功能化和芯片化,并使这些结构能够更好地集成器件,从而达到理想的应用目的。微凹透镜阵列结构是光学器件中的一种常见组件,具有较强的聚焦和成像能力。以往制备此类结构的方法有热回流、灰度光刻、干法刻蚀和注射浇铸等。受加工手段的限制,传统的微透镜阵列往往是在1个平板衬底上加工出一系列相同尺寸的凹透镜结构,这样的1组微透镜阵列无法将1个平面物体聚焦至1个像平面上,会产生场曲。在商业生产中,为了消除场曲这种光学像差,只能在后续光路中引入场镜组来进行校正,从而增加了器件复杂度和成本。如果采用3D飞秒激光打印来加工微凹透镜阵列即可通过设计一系列具有渐变深度的微凹透镜单元直接消除场曲。灰度光刻技术可以实现高分辨率的微纳米结构制造,满足日益增长的微电子和光电子器件对精确结构的需求。
Nanoscribe公司PhotonicProfessionalGT2高速3D打印系统制作的高精度器件图登上了刚发布的商业微纳制造杂志“CommercialMicroManufacturingmagazine”(CMM)。PhotonicProfessionalGT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程,实现了各种不同的打印方案。双光子聚合技术用于3D微纳结构的增材制造,可以通过激光直写而避免使用昂贵的掩模版和复杂的光刻步骤来创建3D和2.5D微结构制作。另外,还可以实现精度上限的3D打印,突破了微纳米制造的限制。该打印系统的易用性和灵活性的特点配以非常普遍的打印材料选择使其成为理想的实验研究仪器和多用户设施。欢迎咨询纳糯三维科技(上海)有限公司Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司带您了解目前灰度光刻的发展。黑龙江超高速灰度光刻微纳光刻
Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技(上海)有限公司带您一起了解双光子灰度光刻系统的应用。德国2GL灰度光刻无掩光刻
来自不来梅大学微型传感器、致动器和系统(IMSAS)研究所的科学家们发明了一种全新的微流道混合方式,使用Nanoscribe公司的3D打印系统,利用双光子聚合原理(2PP)结合光刻技术,将自由形式3D微流控混合元件集成到预制的晶圆级二维微流道中。该微型混合器可以处理高达100微升/分钟的高流速样品,适用于药物和纳米颗粒制造,快速化学反应、生物学测量和分析药物等各种不同应用。事实上,双光子聚合加工是在2001年开始真正应用在微纳制造领域的,其先驱者是东京大阪大学的Kawata教授以及孙洪波教授。当时这个实验室在nature上发表的一篇工作,也就是传说中的纳米牛引起了极大的轰动:《Finerfeaturesforfunctionalmicrodevices:Micromachinescanbecreatedwithhigherresolutionusingtwo-photonabsorption.》但是,这篇文献中还进行了另外一个更厉害的工作(毕竟科学家不是艺术家,不是做的好看就行了)。德国2GL灰度光刻无掩光刻