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Super-resolution interference lithography enabled by non-equilibrium kinetics of photochromic monolayers

机译：通过光致变色单层的非平衡动力学实现超分辨率干扰光刻

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Highly parallelized optical super-resolution lithography techniques are key for realizing bulk volume nanopatterning in materials. The majority of demonstrated STED-inspired lithography schemes are serial writing techniques. Here we use a recently developed model spirothiopyran monolayer photoresist to study the non-equilibrium kinetics of STED-inspired lithography systems to achieve large area interference lithography with super-resolved feature dimensions. The linewidth is predicted to increase with exposure time and the contrast is predicted to go through a maximum, resulting in a narrow window of optimum exposure. Experimental results are found to match with high quantitative accuracy. The low photoinhibition saturation threshold of the spirothiopyran renders it especially conducive for parallelized large area nanopatterning. Lines with 56 and 92 nm FWHM were obtained using serial and parallel patterning, respectively. Functionalization of surfaces with heterobifunctional PEGs enables diverse patterning of any desired chemical functionality on these monolayers. These results provide important insight prior to realizing a highly parallelized volume nanofabrication technique.
机译：高度平行化的光学超分辨率光刻技术是实现材料中散装体积纳米仪的键。大多数证明的被证明的被激励的光刻方案是串行写入技术。在这里，我们使用最近开发的模型Sipothiopyran Monolayer光致致致抗蚀剂，研究了定型激励光刻系统的非平衡动力学，以实现具有超级分辨特征尺寸的大面积干扰光刻。预测界宽以曝光时间增加，并且预测对比度将经历最大值，从而导致最佳曝光的窄窗口。发现实验结果与高定量精度相匹配。螺旋吡喃的低光抑制饱和阈值呈现，特别有利于平行化大面积纳米透明机构。使用串行和平行图案化获得具有56和92nm FWHM的线。具有异双功能PEG的表面的官能化使得能够在这些单层上的任何所需的化学官能团的不同模式。这些结果在实现高度平行化的体积纳米制作技术之前提供了重要的洞察力。

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  • 来源
    《RSC Advances》 |2019年第49期|共10页
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  • 正文语种 eng
  • 中图分类 化学;
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