利用单光子光引发剂在双光子过程中实现局域聚合以制造亚波长结构
软凝聚态物质
2016-09-09 v1 材料科学
光学
摘要
利用双光子染料在亚波长体积内实现局域聚合，现已成为制造亚波长结构的成熟方法。遗憾的是，此类过程中使用的双光子吸收染料不仅昂贵，而且多为专有产品。LTPO-L 是一种廉价且易得的单光子光引发剂，已被广泛用于紫外光的单光子吸收聚合。然而，这些聚合体积未局域化，延伸至微米级分辨率，应用受限。我们利用 LTPO-L 吸收双光子产生自由基的高量子产率，在远低于衍射极限的亚波长体积内实现了局域聚合。研究发现，在丙烯酸酯（Sartomer）中 10 wt% 的 LTPO-L 临界浓度是实现亚波长局域聚合的最佳条件，并通过制造具有纳米级亚波长分辨率的 2D/3D 复杂纳米结构与功能器件（如可变聚合物光栅）进行了验证。对 LTPO-L 浓度影响市售光聚合物（Sartomer）双光子聚合的系统研究表明，所制造结构的分辨率关键取决于 LTPO-L 的负载量。这有望在更大规模上释放双光子聚合在制造复杂聚合物纳米器件方面的真正潜力。
引用
@article{arxiv.1609.02496,
title = {Localized Polymerization Using Single Photon Photoinitiators in Two-photon process for Fabricating Subwavelength Structures},
author = {Govind Ummethala and Arun Jaiswal and Raghvendra P Chaudhary and Suyog Hawal and Sumit Saxena and Shobha Shukla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.02496},
year = {2016}
}