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烯基/硫醇共功能化的钛氧纳米团簇实现了协同光刻技术,从而提升了分辨率和灵敏度
《ACS Nano》:Alkenyl/Thiol Co-Functionalized Titanium-Oxo Nanoclusters Enable Synergistic Lithography for Enhanced Resolution and Sensitivity
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年10月23日 来源:ACS Nano 16
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通过引入可交联烯基/巯基功能团,解决了钛氧簇光刻不灵敏的问题,实现了12.9nm高分辨率图案化,为钛氧化物纳米加工提供了新策略。

氧化钛缺乏光刻反应性,这限制了它们在直接纳米图案化技术中的应用。通过逐步引入可交联的烯基和巯基,我们成功实现了单金属氧化钛簇(TOCs)的光刻应用并提升了其性能。具体而言,我们将光刻过程中不活泼的TOC中的2,2′-联苯替换为具有功能的木兰醇配体,从而利用电子束诱导的烯基聚合反应(将可溶性簇转化为不可溶的交联网络),提高了纳米图案化的效果。此外,进一步在烯基-TOC中引入巯基,形成了烯基/巯基复合簇。这种双重可交联基团的引入使得在曝光过程中能够发生巯基-烯基点击反应,增强了簇间的聚合作用,显著提高了TOCs的光刻灵敏度,所需曝光能量降低了70%以上(从烯基-TOC的>1000 μC/cm2降至烯基/巯基-TOC的<300 μC/cm2)。最终,利用烯基/巯基-TOCs制备出了分辨率为12.9纳米的高精度图案,这类金属氧化物簇光刻胶属于较高分辨率级别。本研究不仅报道了氧化钛材料的直接纳米图案化方法,还提供了一种逐步引入可交联基团的策略,以拓展其光刻应用潜力。