nanoimprintpinoamisesta

Nanoimprintpinoaminen on litografian tekniikka, jossa nanometrin mittakaavan kuvioita siirretään resistiin mekaanisen kosketuksen avulla. Prosessi mahdollistaa erittäin korkearesoluutioisia rakenteita sekä suuria alueita kohtuullisin kustannuksin, mikä tekee siitä houkuttelevan vaihtoehdon joissakin optiikka-, elektroniikka- ja pintastruktuurien sovelluksissa.

Käytetyt lähestymistavat jakautuvat perinteiseen thermal NIL -menetelmään ja UV-käyttöön perustuvaan NIL:iin. Thermal NIL:ssa kova muotti pidetään resistissä kuumenissa sen lämmönmurtumapisteen yläpuolella, jolloin materiaali muokkautuu muotin muodon mukaan, ja sen jälkeen jähmettyy, kun lämpö lasketaan. UV-NIL:ssä käytetään UV-kovettavaa resistiä, jota muotti muuttaa paineella ja valolla rakenteeseen. Molemmissa menetelmissä muotti irrotetaan varoen jäännöskerros ja mahdollisesti etsaus jälkikäsittelyineen.

Materiaalit ja työkalut vaihtelevat: kovat muotit (esimerkiksi piitä, karkaistua piitä tai kvartsi) tarjoavat tarkan ja kestävän kopion, kun taas elastomeriset kehykset (esim. PDMS) mahdollistavat ns. soft NIL -lähestymistavat suurilla alueilla ja alhaisen kosketusvasteen kanssa. Resistit voivat olla lämpötilan arvoja kestävää thermoplastia tai UV-kovettavia hartsia. Jäännöskerros on tyypillinen haaste, ja sen poistaminen sekä seuraavat siirtoprosessit, kuten syvä- tai lievä-etsaus, ovat yleisiä.

Sovellukset ulottuvat optiikasta ja fotoniikasta anturitekniikkaan sekä mikrofluidiikkaan ja aurinkokennoihin. NIL:n etuihin kuuluvat korkea resoluutio, mahdollisuus suurten alueiden tuotantoon ja suhteellisen matalat välinekustannukset massatuotantoon mennessä. Haasteisiin kuuluvat defektit, muotin kuluminen sekä tarkkaasettelun ja rakenteen hallinta. Nanoimprintpinoaminen on kehittynyt alueeltaan kohtuullisen kykyä valmistaa monimutkaisia, toistettavia nanostrukturoituja rakenteita.