​用于制造亚衍生物石墨烯结构的双光束激光划线程序。资料来源：超快科学（2022）。DOI: 10.34133/ultrafastscience.0001

2014年的诺贝尔化学奖是由于超分辨荧光显微镜的发展而获得的。受到这项工作的启发，上海科技大学光子芯片研究所的科学家们开发了一种创新的激光划片途径，用于制造超细石墨烯图案。

这一发现打破了碳基光学光刻技术走向纳米世界的衍射极限障碍。最近，他们题为 "90纳米亚衍射特征尺寸的石墨烯图案的双束超快激光划线 "的工作发表在《Ultrafast Science》杂志上。作者是陈曦教授和顾敏教授。

激光刻制石墨烯（LSG）的图案结构可以显著提高设备的性能。在传统的制造过程中，单束激光划线程序驱动氧化石墨烯（GO）的光还原以形成LSG图案。由于衍射极限屏障的存在，所报道的LSG图案的线宽都是微小的，这表明要实现LSG图案超越衍射极限屏障的特征是一个巨大的挑战。

最近，基于超分辨荧光显微镜，报道了一种双光束激光划线技术。一个甜甜圈形状的光束抑制了由书写光束引发的光反应，因此可以产生线宽超过衍射极限障碍的树脂图案。

"我们的目标是通过双光束途径制造超细石墨烯图案，"陈曦教授解释说。"然而，GO光还原的抑制途径还没有实现。关键的任务是实现激光驱动的LSG氧化的瓶颈途径"。

在《Ultrafast Science》的论文中，揭示了一个具有高还原度的LSG的光氧化途径。在飞秒激光束划线下，可以诱发从LSG到氧化激光刻蚀石墨烯（OLSG）的化学变化。

基于氧化机制，一个甜甜圈形状的还原激光束和一个球形氧化532纳米光束被同时控制用于LSG的制造。球形光束将LSG变成了OLSG，将LSG线分割成两个次衍射特征段。实现了最小LSG线宽为90纳米的LSG图案。

"石墨烯是碳电子产品的基础材料。顾敏教授说："双光束激光划线程序为新一代微/纳米电路的制造提供了一个强大的策略。

更多信息：Xi Chen等，双光束超快激光划线石墨烯图案的90纳米次衍射特征尺寸，Ultrafast Science（2022）。DOI: 10.34133/ultrafastscience.0001

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