北京時間01月07日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊，
1995年，華裔科學家周郁（Stephen Chou）教授首次提出納米壓印概念，從此揭開了納米壓印制造技術(shù)的研究序幕。納米壓印技術(shù)是當今最具前景的納米制造技術(shù)之一，很可能成為未來微納電子與光電子產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)。目前，納米壓印技術(shù)在國際半導體藍圖（ITRS）中被列為下一代32nm、22nm和16nm節(jié)點光刻技術(shù)的代表之一。國內(nèi)外半導體設(shè)備制造商、材料商以及工藝商紛紛開始涉足這一領(lǐng)域，短短25年，已經(jīng)取得很大進展。
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納米壓印技術(shù)首先通過接觸式壓印完成圖形的轉(zhuǎn)移，相當于光學曝光技術(shù)中的曝光和顯影工藝過程，然后利用刻蝕傳遞工藝將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到其他任何材料上。納米壓印技術(shù)將現(xiàn)代微電子加工工藝融合于印刷技術(shù)中，克服了光學曝光技術(shù)中光衍射現(xiàn)象造成的分辨率極限問題，展示了超高分辨率、高效率、低成本、適合工業(yè)化生產(chǎn)的獨特優(yōu)勢，從發(fā)明至今，一直受到學術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的高度重視。因此，納米壓印技術(shù)被稱為微納加工領(lǐng)域中第三代最有前景的光刻技術(shù)之一。
納米壓印技術(shù)在電子學如復合塑料電子學、有機光電子設(shè)備、紅外納米電子器件，光子學如有機激光設(shè)備、共軛光子、非線性光學聚合物納米結(jié)構(gòu)、高分辨率有機發(fā)光二極管、衍射光學元件、寬波段偏振器，磁性設(shè)備如高密度圖案磁性介質(zhì)和高容量光盤以及生物學如 DNA 納流控通道、納米尺度蛋白質(zhì)捕捉、細胞上的納米結(jié)構(gòu)效應(yīng)等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。
納米壓印的優(yōu)勢
如今，納米壓印光刻（NIL）已經(jīng)從一種基于實驗室的研究發(fā)展到一種強大的高容量制造方法，它能夠滿足當今制作微納器件的需要，特別是半導體技術(shù)日益復雜的挑戰(zhàn)。納米壓印相較于光刻技術(shù)，這項技術(shù)擁有其獨特的優(yōu)勢：
（1）納米壓印在簡單3D微納米結(jié)構(gòu)圖形的批量加工上有優(yōu)勢，我們通常所說的光刻技術(shù)都是基于二維平面的加工方式，即使是我們可以通過后續(xù)的一些輔助工藝手段（如選擇性刻蝕、熱回流）來獲得一些3D或者準確的說是2.5D結(jié)構(gòu)（如金字塔結(jié)構(gòu)、微針結(jié)構(gòu)、微透鏡結(jié)構(gòu)等），但是這些手段的特點是可控性不高（或者說工藝窗口比較小）。當然我們可以使用類似激光或者電子束直寫的的灰度光刻的方式來做一些閃耀光柵、菲涅爾透鏡等結(jié)構(gòu)，但是其難度依然非常高、效率和加工風險也都異常高。
（2）大面積簡單圖形重復結(jié)構(gòu)的加工、成本控制嚴苛，這里我們常見的簡單重復結(jié)構(gòu)如：納米柱陣列、孔陣列、光柵結(jié)構(gòu)、六邊形蜂窩結(jié)構(gòu)等，這些結(jié)構(gòu)的特點是單個圖形加工難度不高，但是面積較大導致加工成本高，這個時候我們就可以通過制做納米壓印板子的方式來獲得，而且納米壓印對成本的控制會非常好。
（3）曲面上的微納米結(jié)構(gòu)加工，我們知道現(xiàn)有的光刻技術(shù)幾乎都是基于平面襯底的加工，但是我們在實際使用中往往會遇到需要在球面或者柱面上加工一些微結(jié)構(gòu)，這對于光刻來說，不僅需要花很大的精力去研發(fā)工裝夾具，也需要很大的成本去研究工藝問題。但是隨著納米壓印技術(shù)的發(fā)展，各家都有自己的軟膜技術(shù)，軟膜可以在一些曲率半徑較大的襯底上做出微結(jié)構(gòu)，也可以避開襯底上的一些顆粒缺陷等。另外，柔性襯底上的微結(jié)構(gòu)加工也是納米壓印最大的優(yōu)勢之一。
納米壓印目前的商業(yè)應(yīng)用簡介
一、生物與醫(yī)療技術(shù)解決方案
隨著現(xiàn)代生物與醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，對微納結(jié)構(gòu)的需求日益增多，例如生物醫(yī)學檢測、DNA和RNA剪輯等，我們來看下納米壓印技術(shù)為生物與醫(yī)療新技術(shù)提供的解決方案。
應(yīng)用案例如：
納米壓印的單細胞培養(yǎng)井，用于對單個細胞進行多參數(shù)酶分析等用途
用于制造微針陣列，可以針對特定部位進行“貼膏藥”達到定向治療的目的
除此之外，納米壓印還可以用于石墨烯基納米材料的制備，用來進行COVID-19病毒的檢測；制造等離子芯片對血清進行便攜式腫瘤生物傳感，結(jié)合納米印跡和微流體技術(shù)；用于免疫分析的光子晶體結(jié)構(gòu)的制備；制造用于醫(yī)療即時診斷的微流體設(shè)備等。
可以看出納米壓印技術(shù)在生物與醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域大顯身手，扮演著舉足輕重的作用，隨著納米壓印設(shè)備的應(yīng)用，生物與醫(yī)療商業(yè)化推廣應(yīng)用已經(jīng)在路上了。
二、下一代LED器件的制造
人們對顯示的追求是不斷提高的。從黑白顯示到彩色顯示，從模擬顯示到數(shù)字顯示，從低分辨率到高分辨率，從平面顯示（2D）到立體顯示（3D），顯示技術(shù)呈現(xiàn)的效果逐漸接近于人眼最適合的觀看效果。傳統(tǒng)的LED制造技術(shù)已經(jīng)達到瓶頸，現(xiàn)在納米壓印技術(shù)可以提供更小單元結(jié)構(gòu)LED及曲面結(jié)構(gòu)顯示器制造，從而制造下一代LED器件。
納米壓印應(yīng)用于LED的納米線圖形
三、用于AR眼鏡的衍射光波導鏡片制造
我們知道AR眼鏡的核心顯示技術(shù)——光波導，因其輕薄和外界光線的高穿透特性，而被認為是消費級AR眼鏡的必選光學方案。光波導的形成需要借助光柵，光柵的制造過程需要應(yīng)用納米壓印工藝，先制作光柵的壓印模具，這個模具可以通過納米壓印技術(shù)壓印出成千上萬個光柵。納米壓印需要先在玻璃基底（即波導片）上均勻涂上一層有機樹脂，然后拿壓印模具蓋下來，用紫外線照射固化，固化后再把模具提起來，波導上的衍射光柵就形成啦。
納米壓印的波導單元
AR眼鏡的增強現(xiàn)實應(yīng)用
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