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用于高分辨率、高效率纳米制造的直接激光写入系统
平行外围光抑制光刻系统包括八个模块，这些模块被布置成允许单独控制分裂的激发和抑制光束，从而允许高分辨率、高效率地制造纳米结构。资料来源：Zhu等人，doi 10.1117/1.AP.4.6.066002。
外围光抑制（PPI）直接激光写入（DLW）是一种用于制造复杂3D纳米结构的光刻技术，广泛应用于光子学和电子学。PPI-DLW使用两个光束，一个用于激发基底并引发聚合，另一个用于抑制和猝灭边缘处的激发。某些系统的容量有限，可以通过多焦点阵列来改善。然而，计算这些光束是时间和内存密集型的。
最近，浙江大学的一组研究人员开发了一种平行外围光抑制光刻（P3L）系统，该系统可以实现更高效率的纳米级制造。他们的工作发表在《高级光子学》上
“P3L系统使用两个通道，这允许执行不同的打印任务，并允许系统制造具有不同周期的高度复杂的结构，”资深作者徐柳说。
P3L系统由八个模块的物理布置组成。该系统从两个打印通道开始，由激发实心点和环形抑制光束组成。这两个光束首先被稳定，然后使用偏振滤波器被分成两个子光束。这允许通过声光调制器对每个子光束进行单独的开关控制。接下来，将两个子光束重新组合以重新获得激发光束和抑制光束。然后使用空间光调制器对光束进行调制。最后，将两束光束合并并通过显微镜，然后将它们聚焦在基板上，形成两个光斑。
每个子光束的单独控制允许同时打印非周期性和复杂图案，而不影响扫描速度，从而使系统的效率加倍。调整两个点的位置和分离很容易。这些特征使得所提出的系统比具有均匀聚焦控制的传统系统更灵活和功能性更强。
研究人员通过制造各种纳米结构证实了该系统的可行性和潜力。他们首先制造了一种2D亚40nm纳米线。还制备了低于20nm厚的悬浮纳米线。之后，研究人员通过打印相距200纳米的点，创建了两排字母图案。最后，他们制作了3D结构，包括非周期立方体框架、六边形网格、线结构和球形结构，所有这些都显示出了非凡的分辨率。
每个焦点的相同开关控制增加了系统的灵活性，并允许快速制造复杂的非周期图案和结构。该系统的并行扫描特征还减少了制造大规模、复杂结构和图案所需的时间成本。此外，无论结构是均匀的还是复杂的，新的P3L系统实现的光刻效率是传统系统的两倍。
谈到这项工作的未来潜力，徐柳说，“多焦点平行扫描和PPI有能力克服DLW光学制造中的当前挑战，并增强闪耀光栅、微透镜阵列、微流体结构和元表面的制造。此外，所提出的系统可以促进便携式、高分辨率、高通量DLW的实现。”
基于这些结果，很明显，拟议的P3L系统将作为一个有用的工具，用于开发使用纳米技术的广泛领域。
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