本报讯（记者 冯卫东） 美国科学家在纳米制作技术领域获得重大进展，通过将干涉光刻和软光刻技术结合在一起，推出称为软干涉光刻技术（SIL）的新型制造技术，可以用来扩展纳米生产工艺以大批量制造等离子体超材料和器件。与现有的技术相比，软干涉光刻技术具有许多明显的优势。作为一种大规模制作纳米材料的创新和廉价方法，利用它制成的新颖的先进材料，为开发和应用特殊与突发光学特性铺平了道路。该研究项目由美国西北大学奥多姆教授领导，美国国家科学基金会资助，相关研究成果作为封面文章发表在9月份的《自然·纳米》期刊上。
这项研究中的光学纳米材料称为“等离子超材料”，因为其独特的物理特性源于形状和结构，而不仅仅是材料的成分。自然世界中的两个等离子超材料的例子是孔雀羽毛和蝴蝶翅膀，其鲜艳的图案是基于几百纳米水平的结构变化，导致它们吸收或反射光。
通过开发新的纳米制作技术，奥多姆和她的同事成功地制作出一个带有几乎无限阵列齿孔的金膜，这些小齿孔只有100纳米，比一根头发还要细500至1000倍。在一个放大的尺寸上，这个多孔金膜看似瑞士奶酪，除齿孔外都井然有序，而且能在大尺度的距离上扩展。研究人员现在已能够脱离其它技术，以低廉的价格在大型的薄片上制作这些光学材料。
这项研究令人兴奋之处不仅在于它揭示了一种廉价的新型光刻技术，而且它能够生产具有有趣的特性的高质量光学材料。举例来说，当这些齿孔被光刻成一个微型“补丁”时，它们表现出显著不同的光传输性能。补丁会出现聚光现象，而无限阵列的齿孔则不会。
它们的光传输特性可以通过改变齿孔的几何形状来改变，而不用再“烹制”一个含有新成分的材料。这一特性对于实现按需调节传输性能非常具有吸引力。这些材料还非常适合于制作光传感器，从而为制作超小光源打开了大门。
此外，经过精心组织，它们还可以作为模板来制作自己的副本，或是制作其它纳米级的有序结构，如纳米粒子阵列。
据称，软干涉光刻技术项目是一个高风险、大潜力的革新项目，早期的研究成果显示了光明的前途，可以预想光器件制作的全新时代即将到来。
来源：科技日报
