黑龙江高分辨率灰度光刻技术3D打印

    Nanoscribe是卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的子公司，开发并提供用于纳米、微米和中尺度的3D打印机以及光敏材料和工艺解决方案。其口号是：“我们让小物件变得重要”，公司创始人开发出一种技术，对智能手机、手持设备和医疗技术领域至关重要的3D打印产品。通过基于双光子聚合（2PP）的3D打印机投入市场，他们已经为全球的大学和新兴行业提供了新的解决方案，致力于3D微打印生命科学研究以及纳米级3D打印光学，甚至利用他们的技术来开发创新的设备，例如用于类固醇洗脱的3D微支架人工耳蜗。根据Nanoscribe的联合创始人兼CSOMichaelThiel博士的说法，“Beer's定律对当今的无掩模光刻设备施加了强大的限制，QuantumX采用双光子灰度光刻技术，克服了这些限制，提供了前所未有的设计自由度和易用性，我们的客户正在微加工的前沿工作。“纳米标记系统基于双光子吸收，这是一种分子被激发到更高能态的过程。为了使用双光子工艺制造3D物体，使用含有单体和双光子活性光引发剂的凝胶作为原料。将激光照射到光敏材料上以形成纳米尺寸的3D打印物体，其中吸收的光的强度非常高。 双光子灰度光刻无掩模光刻系统Quantum X，适用于制造微光学衍射以及折射元件。黑龙江高分辨率灰度光刻技术3D打印

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。吉林工业级灰度光刻无掩光刻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。

    基于双光子聚合(2PP)，一种提供比较高精度和完整设计自由度的增材制造方法和Nanoscribe专有的双光子灰度光刻(2GL)技术，Nanoscribe认为直接激光写入系统是微加工的比较好选择几乎任何，在面积达25cm²的区域上都具有亚微米级精度。Nanoscribe的联合创始人兼首席安全官(CSO)MichaelThiel表示，该公司正在通过其新机器为科学和工业用途的晶圆级高精度微制造设定新标准。“虽然QuantumX已经通过双光子灰度光刻技术推动了平面微光学器件的超快速制造，但我们希望QuantumX形状能够使基于双光子聚合的高精度3D打印成为高效可靠的工具用于研究实验室和工业中的快速原型制作和批量生产。”。

灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版（掩膜接触式光刻）或者计算机控制激光束或者电子束剂量从而达到在某些区域完全曝透，而某些区域光刻胶部分曝光，从而在衬底上留下3D轮廓形态的光刻胶结构（如下图4所示，八边金字塔结构）。微透镜阵列也是类似，可以通过剂量分布的控制来控制其轮廓形态。需要注意，灰度光刻方法获得的微透镜阵列的表面粗糙度相比于热回流和喷墨法获得的透镜要大的多，约为Ra=100nm，前两者可以会的Ra=50nm的球面。微纳3D打印其实和与灰度光刻有点相似，但是原理不同，我们常见的微纳3D打印技术是双光子聚合和微纳金属3D打印技术，利用该技术我们理论上可以获得任意想要的结构，不光是微透镜阵列结构（如下图5所示），该方法的优势是可以完全按照设计获得想要的结构，对于双光子聚合的微结构，我们需要通过LIGA工艺获得金属模具，但是对于微纳金属3D打印获得的微纳米结构可以直接进行后续的复制工作，并通过纳米压印技术进行复制。更多灰度光刻知识，欢迎咨询Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司。

来自德国亚琛工业大学以及莱布尼兹材料研究所科学家们使用Nanoscribe的3D双光子无掩模光刻系统以一种全新的方式制作带有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道，该器件的非常重要部件是模拟蜘蛛喷丝头的复杂喷嘴设计。科学家们运用Nanoscribe的双光子聚合技术（2PP）打印微型通道的聚合物母版，并结合软灰度光刻技术做后续复制工作。随后，在密闭的微流道中通过芯片内3D微纳加工技术直接制作复杂结构喷丝头。这种集成复杂3D结构于传统平面微流控芯片的全新方式为微纳加工制造打开了新的大门。斯图加特大学和阿德莱德大学的研究人员联手澳大利亚医学研究中心，共同合作研发了世界上特别小的3D打印微型内窥镜。该内窥镜所用到的微光学器件宽度只有125微米，可以用于直径小于半毫米的血管内进行内窥镜检查。而这个精密的微光学器件是通过使用德国Nanoscribe公司的双光子微纳3D打印设备制作的。微型内窥镜可以帮助检测人体动脉内的斑块、血栓和胆固醇晶体，因此对于医学检测极其重要，可以有助于减少中风和心脏病发作的风险。Nanoscribe中国分公司-纳糯三维为您介绍Quantum X 双光子灰度光刻微纳打印设备应用的领域。浙江工业级灰度光刻3D打印

Nanoscribe中国分公司-纳糯三维科技（上海）有限公司为您讲解高速灰度光刻微纳加工打印系统。黑龙江高分辨率灰度光刻技术3D打印

Nanoscribe公司Photonic Professional GT2高速3D打印系统制作的高精度器件图登上了刚发布的商业微纳制造杂志“Commercial Micro Manufacturing magazine”（CMM）。Photonic Professional GT2系统把双光子聚合技术融入强大了3D打印工作流程，实现了各种不同的打印方案。双光子聚合技术用于3D微纳结构的增材制造，可以通过激光直写而避免使用昂贵的掩模版和复杂的光刻步骤来创建3D和2.5D微结构制作。另外，还可以实现精度上限的3D打印，突破了微纳米制造的限制。该打印系统的易用性和灵活性的特点配以非常普遍的打印材料选择使其成为理想的实验研究仪器和多用户设施。黑龙江高分辨率灰度光刻技术3D打印

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