时值冬季，各种美轮美奂的冰雕又要出场，西湖大学科研团队展示了一种“冰雕”绝活儿。他们的“冰雕”，小到微米甚至纳米级别。
在微米甚至纳米级别的“冰雕”上，该研究团队已经可以实现从精确定位到精准控制雕刻力度，再到以“冰雕”为模具制作结构、加工器件——一种新型三维微纳加工系统雏形初现。
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光刻胶之短，“冰胶”之长
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因为，在零下140摄氏度左右的真空环境中，水蒸气可以包裹任意形状的表面，哪怕是极小的样品也没有问题；水蒸气的轻若无物，也使在脆弱材料上加工变成可能。
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对应光刻胶，科研人员给这层水冰起名“冰胶”，给冰胶参与的电子束光刻技术起名“冰刻”。
一旦将光刻胶换成冰胶，还能够极大地简化加工流程。因为冰胶可以通过直接被电子束雕刻、融化或气化即可去除，所以加工过程中，无需用化学试剂清洗光刻胶，从而规避了洗胶带来的污染，以及难以洗净的光刻胶残留导致良品率低等问题。
“冰刻2.0”，硬件初具雏形
在最近的研究中，研究团队从多个维度入手，不断提升冰刻技术，并取得一系列新进展。
一方面，该研究团队掌握了如何在冰刻中精准定位。他们发现，当加工多层式三维立体结构时，可以先使用低强度的电子束，精确定位后再加大强度，正式开始“镂空”作业。另一方面，实验室成员还找到了控制冰刻力度的方法。实验显示，冰胶去除厚度与电子作用强度呈线性关系。
从全球范围来看，冰刻技术的研发仍处于起步阶段。从本质上讲，“冰刻”仍属于电子束光刻。但它作为一种绿色且“温和”的加工手段，尤其适用于非平面衬底或者易损柔性材料，甚至生物材料。
“在电子束光刻这个框架体系下，冰胶与传统光刻胶之间更像是互补关系。传统光刻胶工艺成熟，特别适合在大面积平整衬底上加工，冰胶则在微小的、不规则的或者非平面的衬底上加工优势更加突出。”赵鼎说，目前来看，冰刻技术的应用场景集中在基于光纤、纳米线、纳米管以及二维材料的新型光电子器件制备。
来源：金色财经
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