Femtosecond-laser processing of nitrobiphenylthiol self-assembled monolayers
Femtosecond-laser processing of nitrobiphenylthiol self-assembled monolayers
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硝基联苯硫醇自组装单层的飞秒激光加工
DOI：
10.1016/j.apsusc.2013.01.170
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发表时间：
2013
影响因子：
6.7
通讯作者：
Nils Hartmann
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Anja Schröter;Steffen Franzka;Jürgen Koch;Boris N. Chichkov;Andreas Ostendorf;Nils Hartmann
研究了在室温下，用单脉冲飞秒激光在Au/Si衬底上对硝基联苯硫醇单分子膜进行图形化。激光加工后进行湿法腐蚀实验。激光辐照降低了涂层的耐化学性。特别地，单层充当正性抗蚀剂。在1 ~ 2.7J/cm ~ 2的激光脉冲能量密度范围内，无毛刺图案转移是可行的。在1/e激光光斑直径约为1μm时，最小结构尺寸接近300 nm，即证明了亚波长加工。然而，值得注意的是，没有迹象表明负性抗蚀剂的处理单层的性能是明显的，即，交联的联苯部分，如果在所有，是边际。此外，补充标记实验没有提供证据的硝基端基化学转化成胺功能。讨论了共振飞秒激光加工在利用硝基联苯硫醇单分子膜作为负性抗蚀剂和化学图案化平台的特殊前景方面的前景。
Single-pulse femtosecond laser patterning of nitrobiphenylthiol monolayers on Au-coated Si substrates at λ=800nm, τ<30fs and ambient conditions has been investigated. After laser processing wet etching experiments are performed. Laser irradiation reduces the chemical resistance of the coating. In particular, the monolayer acts as a positive-tone resist. Burr-free pattern transfer is feasible at laser pulse fluences between 1 and 2.7J/cm2. Minimum structure sizes at a 1/e laser spot diameter of about 1μm are close to 300nm, i.e. sub-wavelength processing is demonstrated. Noteworthy, however, no indications for negative-tone resist properties of processed monolayers are evident, that is, cross-linking of the biphenyl moieties, if at all, is marginal. Also, complementary labeling experiments provide no evidence for chemical transformation of the nitro end groups into amine functionalities. Perspectives of resonant fs-laser processing in exploiting the particular prospects of nitrobiphenylthiol monolayers as negative-tone resists and chemically patternable platforms are discussed.
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