德国2GL灰度光刻3D光刻

Quantum X shape是Nanoscribe推出的全新高精度3D打印系统，用于快速原型制作和晶圆级批量生产，以充分挖掘3D微纳加工在科研和工业生产领域的潜力。该系统是基于双光子聚合技术（2PP）的专业激光直写系统，可为亚微米精度的2.5D和3D物体的微纳加工提供极高的设计自由度。Quantum X shape可实现在6英寸的晶圆片上进行高精度3D微纳加工。这种效率的提升对于晶圆级批量生产尤其重要，这对于科研和工业生产领域应用有着重大意义。全新Quantum X shape作为Nanoscribe工业级无掩膜光刻系统Quantum X产品系列的第二台设备，可实现在25 cm²面积内打印任何结构，很大程度推动了生命科学，微流体，材料工程学中复杂应用的快速原型制作。Quantum X shape作为具备光敏树脂自动分配功能的直立式打印系统，非常适合标准6英寸晶圆片工业批量加工制造。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司为您解析双光子灰度光刻技术。德国2GL灰度光刻3D光刻

    Nanoscribe的Photonic Professional GT2双光子无掩模光刻系统的设计多功能性配合打印材料的多方面选择性，可以实现微机械元件的制作，例如用光敏聚合物，纳米颗粒复合物，或水凝胶打印的远程操控可移动微型机器人，并可以选择添加金属涂层。此外，微纳米器件也可以直接打印在不同的基材上，甚至可以直接打印于微机电系统（MEMS）。双光子灰度光刻技术可以一步实现真正具有出色形状精度的多级衍射光学元件（DOE），并且满足DOE纳米结构表面的横向和纵向分辨率达到亚微米量级。由于需要多次光刻，刻蚀和对准工艺，衍射光学元件（DOE）的传统制造耗时长且成本高。而利用增材制造即可简单一步实现多级衍射光学元件，可以直接作为原型使用，也可以作为批量生产母版工具。 德国2GL灰度光刻3D光刻双光子灰度光刻技术将灰度光刻的高性能与双光子聚合的精确性和灵活性完美结合。

近年来，利用双光子聚合对聚合物类传统光刻胶的3D飞秒激光打印技术已日臻成熟，其高精度、高度可设计性和维度可控性已经在平行技术中排名在前。与此同时，如何更有效地将微纳结构功能化，也逐渐成为各种微纳加工技术的研究重点。在现阶段，对于3D飞秒激光打印技术而言，具体来说就是利用其加工的高度可设计性来实现微纳结构的功能化和芯片化，并使这些结构能够更好地集成器件，从而达到理想的应用目的。微凹透镜阵列结构是光学器件中的一种常见组件，具有较强的聚焦和成像能力。以往制备此类结构的方法有热回流、灰度光刻、干法刻蚀和注射浇铸等。受加工手段的限制，传统的微透镜阵列往往是在1个平板衬底上加工出一系列相同尺寸的凹透镜结构，这样的1组微透镜阵列无法将1个平面物体聚焦至1个像平面上，会产生场曲。在商业生产中，为了消除场曲这种光学像差，只能在后续光路中引入场镜组来进行校正，从而增加了器件复杂度和成本。如果采用3D飞秒激光打印来加工微凹透镜阵列即可通过设计一系列具有渐变深度的微凹透镜单元直接消除场曲。

微透镜阵列对表面质量和形貌要求比较高，因此对制备工艺提出了很严格的要求。科研人员提出了许多方法来实现具有高表面质量的微透镜阵列的高效制备，比如针对柔性材料的热压印成型方法实现了大面积微透镜阵列；利用灰度光刻工艺和转印方法在柔性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)衬底上实现了微透镜阵列；利用光刻和热回流方式实现了基于聚二甲基硅氧烷材料的微透镜阵列等。上述方法可以实现具有较高表面质量的微透镜阵列，但通常需要使用复杂的工艺和步骤。此外，这些微透镜基质通常为软质材料，材料本身的机械抗性和耐酸碱的能力比较差。相对而言，透明硬脆材料例如石英、蓝宝石等由于其极高的硬度和极强的化学稳定性，在光学窗口、光学元件等方面的应用更加广。因此，如何制备具有高表面质量的透明硬脆材料微透镜阵列等微光学元件成为研究人员研究的焦点。Quantum X是全球头一台灰度光刻激光直写系统。

作为全球头一台双光子灰度光刻激光直写系统，Quantum X可以打印出具有出色形状精度和光学质量表面的高精度微纳光学聚合物母版，可适用于批量生产的流水线工业程序，例如注塑，热压花和纳米压印等加工流程，从而拓展微纳加工工业领域的应用。2GL与这些批量生产流水线工业程序的结合得益于新技术的亚微米分辨率和灵活性的特点，同时缩短创新微纳光学器件（如衍射和折射光学器件）的整体制造时间。另外，QuantumX打印系统非常适合DOE的制作。该系统的无掩模光刻解决方案可以满足衍射光学元件所需的横向和纵向高分辨率要求。基于双光子灰度光刻技术(2GL®)的QuantumX打印系统可以实现一气呵成的制作，即一步打印多级衍射光学元件，并以经济高效的方法将多达4,096层的设计加工成离散的或准连续的拓扑。了解双光子灰度光刻敬请咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司。江苏2GL灰度光刻微纳光刻

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纳米纹理在纳米技术中起着越来越重要的作用。近期的研究表明，可以通过空间调节其纳米级像素的高度来进一步增强其功能。但是，实现该概念非常具有挑战性，因为它需要对纳米像素进行“灰度”打印，其中，纳米像素高度的精度需要控制在几纳米之内。只有少数几种方法（例如，灰度光刻或扫描束光刻）可以满足这种严格的要求，但通常其成本较高，并且它们中的大多数需要化学开发过程。因此，具有高垂直和水平分辨率的可重构灰度纳米像素打印技术受到高度追捧。德国2GL灰度光刻3D光刻

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