حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده خبر

لیتوگرافی تداخل لیزری: روشی توانمند برای ایجاد الگوهای نانومقیاس تناوبی

Laser Interference Lithography
تاریخ خبر : ۱۳۹۸/۰۳/۲۶ تعداد بازدید : ۱۴۰
تعداد رای : ۱
لیتوگرافی تداخل لیزری یک روش غیر تماسی برای الگودهی و ایجاد ساختارهای تناوبی (خطوط یا اشکال دو بعدی) نانومقیاس در یک سطح وسیع بدون نیاز به ماسک است. اساس این روش ایجاد الگوهای تداخلی از طریق همپوشانی دو یا چند باریکه نور است.

تداخل نوری برهمکنش دو یا چند باریکه است که دامنه و شدت برآیند از مجموع دامنه‌ها و شدت‌های جداگانه‌ی هر یک از این باریکه‌ها متفاوت است. به طور معمول دو رویکرد مختلف برای ایجاد یک الگوی تداخل با استفاده از پرتوهای لیزر وجود دارد. رویکرد اول عبارت است از استفاده از سیستم‌های اپتیک برای شکست یک پرتو همگن به دو یا چند پرتو که در ادامه با یکدیگر تداخل خواهند کرد. رویکرد دوم شامل عبور نور تولید شده توسط یک منبع همگن از یک المان اپتیکی برای ایجاد الگوی تداخل است. مشهورترین مثال برای رویکرد دوم آزمایش دو شکافت یانگ (Young’s double slit experiment) است که طی آن باریکه‌ی نور ساطع شده از یک منبع تکفام بر روی صفحه‌ای با دو شکاف موازی که با فاصله‌ی مشخص از یکدیگر قرار دارند تابانده می‌شود و نور پس از عبور از دو شکاف بر روی پرده‌ی پشت شکاف می‌افتد. باریکه‌های نور بر روی پرده با یکدیگر تداخل کرده و یک الگوی تداخلی یک بعدی را ایجاد می‌کنند.

همانطور که در شکل زیر مشاهده می‌شود روش متداول برای ایجاد الگوهای تداخلی، شکست یک پرتو همگن به دو باریکه از طریق یک شکافنده (Splitter) و در ادامه همپوشانی باریکه‌ها به منظور ایجاد الگوی تداخل است. چالش اصلی این روش آن است که شدت هر دو پرتو تقریبا یکسان بوده و زوایای تابش هر دو پرتو به طور مجزا کنترل و تنظیم می‌شوند؛ بنابراین هنگاهی که نیاز به تغییر زاویه برخورد باشد هر دو آینه باید تنظیم شوند. در روش دیگری که برای ایجاد تداخل از یک آینه تحت عنوان آینه لوید (Lloyd’s mirror) استفاده می‌شود این مشکل وجود ندارد زیرا از یک آینه که به صورت عمود بر سطح نمونه قرار می‌گیرد، استفاده می‌شود. در این حالت مطابق شکل نیمی از پرتو به طور مستقیم به سطح نمونه تابیده و نیمی از پرتو پس از برخورد به آینه بر روی سطح نمونه منعکس خواهد شد. با همپوشانی دو باریکه ایجاد شده الگوی تداخلی روس سطح نمونه ایجاد خواهد شد. در این روش با توجه به اتصال آینه به نمونه و قرار گیری مجموعه آینه و نمونه روی یک استیج چرخشی، امکان تغییر زاویه برخورد به راحتی امکانپذیر خواهد بود. ضمن اینکه به دلیل کاهش ارتعاشات مکانیکی در این روش الگوهای تعریف شده از دقت بیشتری برخوردار هستند.

لیتوگرافی تداخل لیزری یک روش غیر تماسی برای الگودهی و ایجاد ساختارهای تناوبی (خطوط یا اشکال دو بعدی) نانومقیاس در یک سطح وسیع بدون نیاز به ماسک است. همانطور که در فوق اشاره شد این روش مبتنی بر تداخل دو یا چند پرتو نور همگراست که باعث تشکیل یک الگوی موج ایستای (Standing-wave) افقی می‌شوند. حداقل فاصله بین خطوط توسط طول موج لیزر و زاویه بین پرتوهای لیزر تعیین می‌شود. این روش می‌تواند برای تولید ساختارهای میکرومتری و نانومتری بر روی یک سطح وسیع مورد استفاده قرار گیرد. با همپوشانی مناطق نگارش شده در زوایای مختلف، الگوهای متنوعی با اشکال هندسی از قبیل دایره، مربع، شش ضلعی و ... می‌توانند ایجاد شوند.

در لیتوگرافی تداخل لیزری ابتدا یک ماده حساس به نور (فتورزیست) بر روی زیرلایه مورد نظر پوشش داده می‌شود. در ادامه ماده حساس به نور تحت تابش نور طبق الگوی از پیش تعریف شده پلیمریزه می‌شود. با توجه به اینکه نور تابش شده نتیجه تداخل دو یا چند پرتو همگرا می‌باشد، پلیمریزاسیون در یک شبکه تناوبی منطبق با طرح تداخلی پرتوها رخ می‌دهد. بعد از اتمام پرتو دهی نواحی که تحت تابش قرار نگرفته و پلیمریزه نشده‌اند با استفاده از حلال‌های شیمیایی از روی سطح برداشته می‌شوند و آنچه بر جای می‌ماند طرح تداخلی مورد نظر است.

 

شماتیک فرآیند ساخت OLED با استفاده از لیتوگرافی تداخل لیزری برای ایجاد آرایه‌ای تناوبی از سوراخ‌های نانومقیاس

منبع : IntechOpen

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)