研究团队开发了用于高分辨率高效纳米加工的直接激光写入系统

外围光抑制(PPI)直接激光写入(DLW)是一种光刻技术，用于制造广泛应用于光子学和电子学的复杂3D纳米结构。PPI-DLW使用两束光束，一束用于激发基板并引起聚合，另一束用于抑制和淬灭边缘处的激发。某些系统的容量有限，可以通过多焦点阵列进行改进。然而，计算这些光束既费时又费内存。

最近，浙江大学的一组研究人员开发了一种并行外围光抑制光刻(P3L)系统，可以实现更高效率的纳米级制造。他们的工作发表在AdvancedPhotonics

“P3L系统使用两个通道，允许执行不同的打印任务，并允许系统制造具有不同周期的高度复杂的结构，”资深作者XuLiu说。

P3L系统由八个模块的物理排列组成。该系统从两个打印通道开始，由一个激发实心点和一个环形抑制光束组成。两个光束首先被稳定，然后使用偏振滤光片分成两个子光束。这允许通过声光调制器对每个子光束进行单独的开关控制。接下来，重新组合两个子光束以重新获得激发光束和抑制光束。然后使用空间光调制器调制光束。最后，两束光合并并通过显微镜，之后它们聚焦在基板上作为两个点。

每个子光束的单独控制允许同时打印非周期性和复杂图案，而不会影响扫描速度，从而使系统效率加倍。调整两个点的位置和间隔很容易。这些特征使所提出的系统比具有统一焦点控制的传统系统更灵活和更实用。

研究人员通过制造多种纳米结构证实了该系统的可行性和潜力。他们首先制造了2Dsub-40nm纳米线。还制造了亚20nm厚的悬浮纳米线。之后，研究人员通过打印相距200纳米的点创建了两排字母图案。最后，他们制造了3D结构，包括非周期性立方体框架、六边形网格、线结构和球形结构，所有这些都展示了非凡的分辨率。

每个焦点的相同开关控制增加了系统的灵活性，并允许快速制造复杂的非周期性图案和结构。该系统的并行扫描功能还减少了制造大规模复杂结构和图案所需的时间成本。此外，新的P3L系统实现了两倍于传统系统的光刻效率，无论结构是均匀的还是复杂的。

在讨论这项工作的未来潜力时，XuLiu说：“多焦点平行扫描和PPI有能力克服DLW光学制造中当前的挑战，并增强闪耀光栅、微透镜阵列、微流体结构和超表面的制造。拟议的系统此外，还可以促进便携式、高分辨率、高通量DLW的实现。”

基于这些结果，很明显，所提出的P3L系统将成为开发使用纳米技术的广泛领域的有用工具。