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飞秒激光超衍射极限三维纳米制造解决方案
来源: | 作者:huaraylaser | 发布时间 :2018-11-19 | 130 次浏览: | 分享到:
采用Huaray公司卓越的飞秒绿光激光器光源,武汉国家光电研究中心针对纳米级高精度的无掩膜光刻和纳米级 3D 微纳结构打印领域推出的Super Lithography 3D 纳米光刻系统,为学术界和工业界 3D 微纳结构的个性化设计和制造提供了一个良好的平台,在诸如光学制造、仿生结构、静态光学数据存储、新药研发、流体力学、机械制造、光纤传感等领域帮助用户实现虚拟微纳结构 3D 模型从结构设计到实体部件的快速加工。随着未来产品更迭演进,将引入更多复杂的结构类型。

Super Lithography 3D 纳米光刻系统

提供纳米级高精度的无掩膜光刻和纳米级 3D 微纳结构打印,配合定制的软件系统,可以智能完成高精度光刻掩膜的制造和其它纳米级3D器件的激光直写光刻。 

系统特点: 

1. 市售最精密的微纳米尺度 3D 打印和激光直写系统。
2. 纳米压电微动平台确保纳米加工精度,重复定位精度小于2 nm。
3. 具有自主知识产权的双光子聚合物光刻胶,最小线宽 150nm。
4. 配合可见光飞秒激光器,光刻胶可实现400 纳米以下周期的三维木堆积结构。
5. 300um×300um×300um 单次加工尺寸。
6. 高分辨率高灵敏度 CCD 相机实时加工过程观测。
7. 定制软件包用户界面友好,易于操作,无需依赖于 3DS max 等其他结构设计软件。
8. 开放微纳结构3D 模型加工文件的设计方法,智能完成加工任务。
9. 允许用户将所有需要加工的文件一次性输入,实现单次点击完成加工。
10. Super Lithography 3D 纳米光刻系统采用独特的正置式加工设计。
11. Super Lithography 3D 纳米光刻系统结构紧凑,易于安装、调试和使用。
12. 完善的、简单的光束校准设计,以确保完美的激光聚焦。
13. 系统自动化程度高,支持 7×24小时工作。
14. 设置加工完成自动邮件提醒等功能。



Super Lithography 3D 纳米光刻系统为学术界和工业界 3D 微纳结构的个性化设计和制造提供了一个良好的平台,在诸如光学制造、仿生结构、静态光学数据存储、新药研发、流体力学、机械制造、光纤传感等领域帮助用户实现虚拟微纳结构 3D 模型从结构设计到实体部件的快速加工。随着未来产品更迭演进,将引入更多复杂的结构类型。

Super Lithography 3D 纳米光刻定制软件系统

Super Lithography 3D 纳米光刻系统的定制软件提供 3D 微纳结构或器件的结构设计和虚拟模型快速实体部件加工二个主要模块。利用微纳部件结构设计模块,用户可以设计任意几何构型的 3D 微纳结构或器件,传送给实体部件加工模块后通过光刻、显影,最终加工成所设计的微纳结构;也可以解析其它设计软件生成的文件,由实体部件加工模块实现光刻,显影出来以后生成原始设计的结构。实体部件加工模块全程自动控制加工过程,无需人工干预。 

软件特点: 

1. 优秀的周期性3D 微纳结构设计能力。
2. 简单的3D 微纳结构设计过程,依靠 txt,excel 等也可快速设计出所需要的结构。
3. 设计文件可视化,可将设计文件通过动画形式展示实际加工过程,利用虚拟加工显示确保设计的准确性。
4. 在设计过程中,允许点加工和线加工放置于同一个文件中。同时,在加工的过程中,无需区别对待点加工和线加工。
5. 智能检测设计文件中的设计错误。
6. 优秀的图片转设计文件能力。


图左上:三维手性光子晶体器件的设计和显示;图右上:三维木堆积器件的设计和显示;
图左下:点加工和线加工同时存在于一个文件中;图右下:三维木堆积器件的加工时CCD相机实时动态观察。 

Super Lithography 3D 纳米光刻系统感光材料

Super Lithography 3D 纳米光刻系统不仅仅可以使用 SU8,德国 Nanoscribe 公司开发的所有商用光刻胶等商用感光材料,我们还开发了性能优异的专用光刻感光材料: 

1. 均胶简便,易于操作,适用于在包括玻璃,硅片等各种透明和不透明基地。
2. 无需前烘和后焙,极大地简化样品准备过程。
3. 良好的基底附着性。
4. 机械张力低。
5. 机械强度高,确保采用更低的曝光剂量时,所加工的三维微纳结构不坍塌。
6. 最小特征尺寸达到 150 nm(此处对应的飞秒激光光源的波长为 1064nm。如果采用532 nm 的飞秒激光为光源,则可实现最小特征尺寸在 100 纳米以下)。最高特征分辨率(中心间距)高达250 nm(如下图)。
7. 独特的荧光位置指示性能,可高灵敏度指示直写聚焦光点在样品中的绝对位置。
8. 无需复杂的显影过程,无需复杂的显影液。
9. 除了有机树脂类材料,还可根据用户需求开发光刻感光材料。包括在材料中添加稀土、金属等元素改性。
10. 具备自主研发和生产包括有机树脂、半导体材料、金属等多种成分在内的光刻胶。
11. 材料自2017 年下半年推出以来,已经得到深圳大学等用户的验证,目前利用我们研发的材料发表 Optics Express, Optics Letter 等影响因子大于 3 的论文2 篇。


图:自主研发的光刻胶加工实例。 

Super Lithography 3D 纳米光刻系统整机为我们自主研发的先进设备。标准版整体性能超越德国Nanoscribe 公司同类产品,国内售价为200 万元一套,相比便宜100 多万,整机设备包括飞秒激光器(515 nm,1W 输出,400 飞秒),三维压电位移台,高倍物镜,曝光开关等各一台。

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