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我們往往需要通過灰度光刻的方式來實(shí)現(xiàn)微透鏡陣列結(jié)構(gòu)，灰度光刻的就是利用灰度光刻掩膜版（掩膜接觸式光刻）或者計(jì)算機(jī)控制激光束或者電子束劑量從而達(dá)到在某些區(qū)域完全曝透，而某些區(qū)域光刻膠部分曝光，從而在襯底上留下3D輪廓形態(tài)的光刻膠結(jié)構(gòu)（如下圖4所示，八邊金字塔結(jié)構(gòu)）。微透鏡陣列也是類似，可以通過劑量分布的控制來控制其輪廓形態(tài)。需要注意，灰度光刻方法獲得的微透鏡陣列的表面粗糙度相比于熱回流和噴墨法獲得的透鏡要大的多，約為Ra=100nm，前兩者可以會的Ra=50nm的球面。微納3D打印這種方法與灰度光刻有點(diǎn)類似，但是原理不同，我們常見的微納3D打印技術(shù)是雙光子聚合，利用該技術(shù)我們理論上可以獲得任意想要的結(jié)構(gòu)，不僅只是微透鏡陣列結(jié)構(gòu)（如下圖5所示），該方法的優(yōu)勢是可以完全按照設(shè)計(jì)獲得想要的結(jié)構(gòu)，后續(xù)可以通過LIGA工藝獲得金屬模具，并通過納米壓印技術(shù)進(jìn)行復(fù)制。Nanoscribe的雙光子灰度光刻激光直寫技術(shù)(2GL ?)可用于工業(yè)領(lǐng)域2.5D微納米結(jié)構(gòu)原型母版制作。湖北德國灰度光刻三維微納米加工系統(tǒng)

近年來，實(shí)現(xiàn)微納尺度下的3D灰度光刻結(jié)構(gòu)在包括微機(jī)電（MEMS）、微納光學(xué)及微流控研究領(lǐng)域內(nèi)備受關(guān)注，良好的線性側(cè)壁灰度結(jié)構(gòu)可以很大程度上提高維納器件的靜電力學(xué)特性，信號通訊性能及微流通道的混合效率等。相比一些獲取灰度結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)手段，如超快激光刻蝕工藝、電化學(xué)腐蝕或反應(yīng)離子刻蝕等，灰度直寫圖形曝光結(jié)合干法刻蝕可以更加方便地制作任意圖形的3D微納結(jié)構(gòu)。該方法中，利用微鏡矩陣（DMD）開合控制的激光灰度直寫曝光表現(xiàn)出更大的操作便捷性、易于設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，不需要特定的灰度色調(diào)掩膜版，結(jié)合軟件的圖形化設(shè)計(jì)可以直觀地獲得灰度結(jié)構(gòu)。重慶Nanoscribe灰度光刻3D打印雙光子灰度光刻無掩模光刻系統(tǒng)Quantum X，適用于制造微光學(xué)衍射以及折射元件。

來自德國亞琛工業(yè)大學(xué)以及萊布尼茲材料研究所科學(xué)家們使用Nanoscribe的3D雙光子無掩模光刻系統(tǒng)以一種全新的方式制作帶有嵌入式3D微流控器件的2D微型通道，該器件的非常重要部件是模擬蜘蛛噴絲頭的復(fù)雜噴嘴設(shè)計(jì)?？茖W(xué)家們運(yùn)用Nanoscribe的雙光子聚合技術(shù)（2PP）打印微型通道的聚合物母版，并結(jié)合軟灰度光刻技術(shù)做后續(xù)復(fù)制工作。隨后，在密閉的微流道中通過芯片內(nèi)3D微納加工技術(shù)直接制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)噴絲頭。這種集成復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)于傳統(tǒng)平面微流控芯片的全新方式為微納加工制造打開了新的大門。斯圖加特大學(xué)和阿德萊德大學(xué)的研究人員聯(lián)手澳大利亞醫(yī)學(xué)研究中心，共同合作研發(fā)了世界上特別小的3D打印微型內(nèi)窺鏡。該內(nèi)窺鏡所用到的微光學(xué)器件寬度只有125微米，可以用于直徑小于半毫米的血管內(nèi)進(jìn)行內(nèi)窺鏡檢查。而這個精密的微光學(xué)器件是通過使用德國Nanoscribe公司的雙光子微納3D打印設(shè)備制作的。微型內(nèi)窺鏡可以幫助檢測人體動脈內(nèi)的斑塊、血栓和膽固醇晶體，因此對于醫(yī)學(xué)檢測極其重要，可以有助于減少中風(fēng)和心臟病發(fā)作的風(fēng)險(xiǎn)。

Nanoscribe公司Photonic Professional GT2高速3D打印系統(tǒng)制作的高精度器件圖登上了剛發(fā)布的商業(yè)微納制造雜志“Commercial Micro Manufacturing magazine”（CMM）。Photonic Professional GT2系統(tǒng)把雙光子聚合技術(shù)融入強(qiáng)大了3D打印工作流程，實(shí)現(xiàn)了各種不同的打印方案。雙光子聚合技術(shù)用于3D微納結(jié)構(gòu)的增材制造，可以通過激光直寫而避免使用昂貴的掩模版和復(fù)雜的光刻步驟來創(chuàng)建3D和2.5D微結(jié)構(gòu)制作。另外，還可以實(shí)現(xiàn)精度上限的3D打印，突破了微納米制造的限制。該打印系統(tǒng)的易用性和靈活性的特點(diǎn)配以非常普遍的打印材料選擇使其成為理想的實(shí)驗(yàn)研究儀器和多用戶設(shè)施。更多灰度光刻知識，歡迎咨詢Nanoscribe中國分公司-納糯三維科技（上海）有限公司。

    Nanoscribe的PhotonicProfessionalGT2雙光子無掩模光刻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)多功能性配合打印材料的多方面選擇性，可以實(shí)現(xiàn)微機(jī)械元件的制作，例如用光敏聚合物，納米顆粒復(fù)合物，或水凝膠打印的遠(yuǎn)程操控可移動微型機(jī)器人，并可以選擇添加金屬涂層。此外，微納米器件也可以直接打印在不同的基材上，甚至可以直接打印于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）。微米級增材制造能夠突破傳統(tǒng)微納光學(xué)設(shè)計(jì)的上限，借助Nanoscribe雙光子聚合技術(shù)的出色的性能，可以輕松實(shí)現(xiàn)球形，非球形，自由曲面或復(fù)雜3D微納光學(xué)元件制作，并具備出色的光學(xué)質(zhì)量表面和形狀精度。雙光子灰度光刻技術(shù)可以一步實(shí)現(xiàn)真正具有出色形狀精度的多級衍射光學(xué)元件（DOE），并且滿足DOE納米結(jié)構(gòu)表面的橫向和縱向分辨率達(dá)到亞微米量級。由于需要多次光刻，刻蝕和對準(zhǔn)工藝，衍射光學(xué)元件（DOE）的傳統(tǒng)制造耗時長且成本高。而利用增材制造即可簡單一步實(shí)現(xiàn)多級衍射光學(xué)元件，可以直接作為原型使用，也可以作為批量生產(chǎn)母版工具。 更多雙光子灰度光刻系統(tǒng)的內(nèi)容，請咨詢Nanoscribe中國分公司-納糯三維科技（上海）有限公司。德國2PP灰度光刻無掩光刻

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Nanoscribe成立于2007年，憑借著爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）的技術(shù)背景和卡爾蔡司公司（CarlZeissAG）的支持，經(jīng)過十幾年的不斷研究和成長成為了現(xiàn)在世界公認(rèn)的微納米加工技術(shù)和3D打印市場的帶領(lǐng)者，并于2017年在上海成立分公司-納糯三維科技（上海）有限公司。公司主要產(chǎn)品有基于雙光子聚合技術(shù)（Two-PhotonPolymerization）并擁有多項(xiàng)國際專項(xiàng)的雙光子微納3D打印系統(tǒng)PhotonicProfessionalGT2。全球頭一臺工業(yè)級雙光子灰度光刻（2GL®)微納打印設(shè)備QuantumX受到普遍關(guān)注并被眾多高學(xué)府和高科技單位所采用，例如哈佛大學(xué)，牛津大學(xué)等出名的院校，華為公司等?？蓱?yīng)用于微納機(jī)器人，再生醫(yī)學(xué)工程，微納光學(xué)，力學(xué)超材料等不同領(lǐng)域。湖北德國灰度光刻三維微納米加工系統(tǒng)

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