一、納米壓印機的工作原理
納米壓印技術通過物理壓印的方式,將模板(模板表面具有納米級圖案)的微結構轉移到目標材料表面,主要分為以下兩種主流工藝:
1. 熱壓?。═hermal NIL)
步驟:
加熱軟化:將聚合物材料(如PMMA、SU-8等)加熱至玻璃化轉變溫度以上,使其軟化。
壓印成型:用硬質模板(如硅、石英)在高壓下壓入軟化的聚合物,形成納米結構。
冷卻脫模:降溫固化聚合物后,分離模板,保留納米圖案。
特點:工藝簡單、成本低,但高溫可能限制對熱敏感材料的應用。
2. 紫外光固化壓?。║V-NIL)
步驟:
涂覆光刻膠:在基材表面旋涂紫外光固化膠(低粘度樹脂)。
壓印曝光:用透明模板(如石英)壓合膠層,同時紫外光照射固化膠體。
脫模與刻蝕:分離模板后,通過刻蝕去除殘留膠層,得到納米結構。
特點:室溫操作、分辨率高(可達<50nm),適合精密器件制造。
納米壓印優勢:
超高分辨率:超越傳統光刻的物理衍射極限。
低成本:無需復雜光學系統,適合大面積圖案化。
材料兼容廣:可加工金屬、聚合物、玻璃等多種基材。
二、納米壓印機技術特點
CNI v3.0系列納米壓印機是一款專為實驗室開發的即插即用,兼具熱壓印和紫外壓印兩種功能,而且可以快速的實現真空環境下的壓印。UV蓋和連接器的壓印腔室,控制模塊,用于自動控制壓印過程(壓力,溫度,UV曝光等),壓印室可實現真空兼容,低至1mbar。
★1.1承載基片:≤210mm的各種基片,高度20mm;
1.2壓印真空度:1mbar;
1.3加熱溫度:最高溫度250℃;
1.4最大壓力:≥5bar;
1.5 UV波長:4個組合的LED光源,波長365nm,組合光的功率可達到11.6W,LED光源的溫度被實時檢測,擁有過熱保護功能;
1.6 UV最大功率:≥11,600mW
1.7 印章載體:1個可更換的直徑為210 mm的加熱元件,還可以用作壓印腔中的印模承載平臺,能夠在高達250℃的溫度下進行熱壓印;
1.8 壓印軟件:運行CNI 軟件,該軟件控制壓印過程中的所有內容(壓力,溫度,紫外線照射,時間等)
三、納米壓印機的應用
納米壓印技術憑借其高分辨率和低成本特性,廣泛應用于以下領域:
1.半導體與集成電路
制造高密度存儲芯片(如NAND閃存、MRAM)。
光子集成電路(如硅光器件、光柵耦合器)。
優勢:替代傳統EUV光刻,降低優良制程成本。
2.光學器件與顯示技術
增強現實(AR)衍射光波導。
液晶顯示(LCD)導光板微結構。
超表面透鏡(Metalens)的納米天線陣列。
優勢:實現復雜光學結構的低成本批量生產。
3.生物醫學與傳感器
微流控芯片(Lab-on-a-Chip)的納米通道。
表面增強拉曼散射(SERS)基底。
生物分子檢測的納米孔陣列。
優勢:高精度結構提升檢測靈敏度與特異性。
4.新能源與柔性電子
鈣鈦礦太陽能電池的納米陷光結構。
柔性電子(如可穿戴傳感器)的導電圖案。
透明導電膜(如銀納米線網格)。
優勢:兼容柔性基材(PET、PI),支持卷對卷(R2R)工藝。
5.防偽與裝飾
包裝的全息防偽標簽。
奢侈品表面的納米紋理裝飾(如抗指紋、啞光效果)。
優勢:微結構可定制化,難以復制。