1 中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学中心有机纳米光子学实验室，北京 100190
2 中国科学院大学未来技术学院，北京 101407
为探索不同尺寸的水凝胶微图案对细胞的诱导调控作用，本文采用飞秒激光无掩模投影光刻技术，将水凝胶前驱体溶液制备成所设计的图案，同时结合大面积拼接，获得了具有大面积、不同尺寸的多边形和多角星微结构。详细研究了微结构的最佳加工条件及其浸润性。带有微结构的基底与成纤维细胞共培养的实验结果表明，微结构的空间限位作用会改变细胞形貌，从而能够对细胞的生长行为进行有效地调控。尤其在小尺寸的多边形和多角星微结构上，细胞核会落入微结构的中心陷窝，细胞骨架则不断铺展分布，并逐渐与微结构形貌趋于一致。该研究证实了微结构图案单元尺寸对诱导细胞行为功能至关重要，将为利用生物相容性水凝胶微结构进行体外细胞研究提供新技术与新方法。
光学 精密工程
2021, 29(10): 2393
1 上海大学理学院, 上海 200444
2 中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室, 上海 201800
研究了多层微图案的成像特性,将基于光刻技术制作的微米级和高透光微图案附着在透明玻璃基板上,这种带有图案的玻璃基板堆叠约50层后能由光学显微镜进行多层成像,最终的成像质量呈上层清楚下层模糊的特点。通过光场分析排除邻近层的串扰和照明对成像结果的影响,通过研究玻璃基片的厚度、层数,分析了像差对成像结果的影响,并定量分析了层间反射作为主要噪声在成像物场上的分布。最后,提出了一种优化方案,采用降低界面反射,增进噪声吸收及图像处理的方式提高信噪比,恢复底层不清晰图案。该研究可对日益增长的文档等信息进行备份存放和成像观察,有效提高了空间利用率。
成像系统 光刻技术 多层成像 微图案 成像分析 文档备份 光学学报
2021, 41(20): 2011001
宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波 315211
利用溶胶 -凝胶法制备了有机 -无机杂化光敏性 SiO2-TiO2材料，在单晶硅基片上旋转涂膜，经前烘、紫外光固化、淋洗、后烘等步骤，在硅片上得到复制有掩模微图案的薄膜。用紫外 -可见光 -近红外分光光度计测试了薄膜的光透过吸收性质，用 Fourier红外光谱仪测试了不同紫外光辐照时间下薄膜的红外振动吸收光谱，用高倍光学显微镜和扫描电子显微镜 (SEM)观察制备得到的薄膜微图案。结果表明：薄膜在紫外可见光区域的光透过率约为 90%，紫外光照能促使不同的官能团间发生缩聚反应， 80℃前烘温度处理以及 15 min左右的紫外光辐照能够得到清晰、精确的薄膜微图案。
溶胶-凝胶法 光敏材料 微图案 紫外光固化 Sol-Gel process photosensitive materials fine patterning UV-light curing
有机薄膜晶体管在大面积柔性显示、柔性电子存储等方面具有广阔的潜在应用前景。喷墨印刷技术由于具有工艺简单、成本低廉、微图形数字化、与柔性衬底兼容等优点而成为一种有效的制造有机电子器件工艺方法。文章综述了近年来基于喷墨印刷技术制备有机薄膜晶体管的研究进展,探讨了在制造过程中存在的问题。
喷墨印刷 有机薄膜晶体管 有机电路 微图案化 inkjet printing organic thin film transistor organic circuit patterning
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
以掺镱大模面积光子晶体光纤(PCF)飞秒激光放大器为光源组建了一套结构紧凑且运行稳定的飞秒激光微纳加工系统,中心波长为1040 nm, 重复频率50 MHz, 最大平均功率16 W, 光栅压缩后脉冲宽度85 fs。利用该套系统在硅片、金属薄膜(Cr膜、Al膜)上演示了微图案的刻划, 并与采用重复频率1 kHz的固体钛宝石飞秒激光放大器的加工结果进行对比, 发现利用新组建的加工系统进行微纳加工, 由于单脉冲能量较小且便于调节, 使得刻划微图案时边缘加工效果更容易控制, 且避免了加工过程中未加工区域受到的污染, 保护了制作衬底。显示了该套系统高重复频率和高平均功率的特性及其在改善微纳加工效果及明显提高加工效率方面的优势。
激光技术 飞秒激光微纳加工 微图案刻划 光子晶体光纤飞秒激光放大器 高重复频率 高平均功率
