3D Laser Nanofabrication in Photoresist by Two-Photon Absorption

Abstract

Le travail effectué dans le cadre de cette thèse porte sur une étude approfondie de la résolution spatiale de la micro-nano-fabrication 3D par l’absorption à deux photons en utilisant un processus de nanofabrication systématique. Pour réaliser la nanofabrication 3D par laser, nous avons développé un montage optique avancé (microscope inversé) en utilisant un laser femtoseconde (laser-pulsé) comme source d’excitation. L'optimisation des voxels (l'équivalent 3D des pixels 2D) ; c'est-à-dire les éléments de base des micro/nano-objets 3D, est importante pour déterminer la résolution de la nanofabrication 3D laser. De ce fait, les facteurs influençant la taille et les dimensions des voxels et les micro-lignes, y compris l'intensité du laser d’irradiation, le temps d'exposition et la vitesse de nano-impression laser ont été discutés. De plus, une étude systématique de nanofabrication des voxels a été faite en faisant varier la position du point-focal du laser, par rapport à l'interface entre le substrat du verre et la photorésine ; c'est-à-dire dans la direction longitudinale (direction z). Et, il a été démontré que les voxels peuvent être optimisés ainsi que leur disposition spatiale ; par exemple l'orientation, manipulée lorsque le point-focal du laser est déplacé dans la direction z. Cette étude a démontré clairement l'impact de la position z sur la précision et la stabilité de la nanofabrication par l’absorption à deux photons ; une caractéristique qui est de première importance dans la nanoimpression laser 3D. Enfin, nous avons fabriqué des micro/nanoobjets 3D avec une précision inférieure à la limite de diffraction de la lumière ; p. ex. avec une resolution de ~100 𝑛𝑚.