丹麦研究出实现“超分辨率”光刻机的新蚀刻工艺

　　以石墨烯为代表的二维材料更坚固、光滑、轻量，在导热与导电性能上也更加优异。若能够在这些材料身上实现可编程性，便可在2D层面上创造精致的“图案”，进而迎合不同的应用需求、显著改变相关材料的特性。

　　这正是丹麦技术大学（DTU）正在研究的。DTU与Graphene Flagship研究团队合作，介绍了一种可将纳米材料制造工艺提升到新水平的新技术。2D材料的精确“图案化”，是利用其机型计算和存储的一种方法。不过与当前的技术相比，新方案可为10nm以下的纳米材料，带来更高的性能、以及更低的功耗。 十多年来，DTU科学家们一直在1500平方米的洁净室设施中使用先进光刻机，致力于改进二维材料图案化的最新技术。最近，DTU Nanolab的电子束光刻系统已经能够实现10nm的工艺精度，计算机能够准确预测石墨烯中图案的形状和大小，以创造新型电子产品。 早在2019年，研究团队就已经展示过12nm间距放置的圆孔，并成功地将半金属石墨烯转化为半导体。现在，团队研究出如何创建具有纳米尖角的圆孔与其它形状，比如三角形。这项技术也适用于其它二维材料，能够创建非常紧凑、且电可调的超透镜，进而为高速通信和生物技术等领域提供支撑。 该研究关键人物Lene Gammelgaard博士后于2013年毕业于DTU，表示“这项技术的巧妙之处，在于将六边形的氮化硼（hexagonal boron nitride, hBN）纳米晶体放在你想要‘图案化’的材料上，然后使用特定的蚀刻配方进行钻孔。” 不过，另一位关键人物，对纳米物理拥有浓厚兴趣的年轻学生Dorte Danielsen称：“超分辨率”结构的背后机理，目前仍不是很清楚。这种意想不到的蚀刻行为有几种可能的解释，但仍有很多不太明确的地方。 即便如此，这仍然是一项激动人心且非常实用的技术，将推动二维纳米电子学与纳米光子学的发展。


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