具有良好潜在应用前景的纳米结构无机材料引起了基础和实际方面的广泛研究关注。SiO 2 (二氧化硅) 是最广泛使用的无机材料之一,在微电子 1、2 、微机电系统 3、4 和微光子学 5、6 等领域需要具有纳米级分辨率的制造方法。为了制造具有所需纳米结构的二氧化硅,通常需要复杂的自上而下的图案化工艺,包括热氧化 7 和化学气相沉积 8,然后进行干 9、10 或湿 11、12 蚀刻步骤。虽然已经开发出具有高产量的成熟加工技术,但这些技术涉及使用危险化学品(例如抗蚀剂、显影剂和蚀刻剂)并且需要复杂的制造设备。此外,使用自上而下的制造方法实现纳米分辨率的复杂和/或不对称的三维 (3D) 结构非常具有挑战性。因此,对能够生产具有复杂几何形状和化学变化的 3D 二氧化硅结构的直接纳米制造技术的需求很大。新兴的增材制造 (AM) 技术或使用数字设计的 3D 打印可以通过逐层沉积 13-16 创建精细结构,以生成复杂的结构并简化制造过程。更重要的是,作为一种已得到充分证明的自下而上的技术,据报道 3D 打印可以构造曲线基底 17、非平面表面 18 和曲折的 3D 图案 19,这些超出了传统自上而下的图案化方法的能力。熔融石英玻璃的 AM 是通过对无定形富含二氧化硅的浆料 20 进行立体光刻实现的,分辨率为几十微米。尽管已经制造出具有出色光学和机械性能的明确结构,但商用 3D 打印技术提供的空间分辨率相对较低,限制了它们在微电子、微机电系统和微光子学中的应用。新兴的微数字光处理技术 2
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