Возможность создания очень маленьких изображений с высоким разрешением является чрезвычайно существенным при изготовлении компьютерных микросхем, а также еще и во многих известных и потенциальных приложениях нанотехнологии. Для того, чтобы получить высокое разрешение деталей таких изображений, производственникам все ещё приходится работать с повсеместно используемой технологией фотолитографии, где используется дорогое и проблемное ультрафиолетовое излучение.

Научная группа Мэрилендского Университета (University of Maryland) под руководством проф. химии и биохимии Джона Фуркаса (John Fourkas) разработала новую настольную технологию литографии, которую ученые назвали RAPID (Resolution Augmentation through Photo-Induced Deactivation). Такая технология позволяет получать очень высокое разрешение в литографическом изображении, но не используя при этом ультрафиолетовое излучение. Результаты работы только что опубликованы в журнале Science Express (Achieving lambda/20 Resolution by One-Color Initiation and Deactivation of Polymerization)

В технике фотолитографии излучение используется для создания изображения на светочувствительной поверхности. В соответствии с законами физики всегда существует прямая зависимость между размером формируемого изображения и длиной волны излучения, что для получения все более мелких деталей изображения в свою очередь ставит процессы нанолитографии в зависимость от коротковолнового ультрафиолетового излучения. Метод RAPID литографии позволяет получать разрешение деталей изображения в 20 раз выше, чем при традиционной ультрафиолетовой литографии, что должно существенно стимулировать нанопроизводство и некоторые другие области электроники, оптики и биомедицины.

«Если вам в последнее время ставили пломбу на зуб, то вы, конечно, обратили внимание на то, что полость в зубе заполняют некой вязкой жидкостью, которая затем твердеет при облучении синим светом. Аналогичный процесс отверждения при облучении используется как первый элемент RAPID», – объясняет проф. Фуркас, – «Теперь, представьте себе, что дантист использует второй источник света для остановки процесса твердения пломбы в определенных местах с тем, чтобы придать ей особую форму. Мы разработали способ использования второго источника излучения для подобного формования в литографии, что позволяет нам создавать детали изображения в 2500 раз меньше толщины человеческого волоса».

Оба источника лазерного излучения, использованные группой проф. Фуркаса, имели ту же самую длину волны. Отличие заключалось в том, что лазер, использованный учеными для отверждения материала, генерировал короткие импульсы излучения, а лазер, останавливавший твердение, работал в непрерывном режиме. Пучок излучения от второго лазера пропускали через специальную оптическую систему для придания ему необходимой формы для формирования деталей изображения.

В настоящее время группа проф. Фуркаса работает над усовершенствованием метода RAPID литографии, что сделает возможным повысить разрешение в изображении еще, по крайней мере, вдвое.

Евгений Биргер