Litografi Difraksi Berbasis Topeng Satu Langkah untuk Pembuatan Struktur Tersuspensi 3D
Abstrak
Kami mengusulkan metode eksposur satu langkah baru untuk membuat struktur tersuspensi tiga dimensi (3D), memanfaatkan difraksi pola topeng dengan lebar garis kecil. Sebuah model optik dari proses eksposur dibangun, dan distribusi intensitas cahaya 3D di photoresist dihitung berdasarkan formulasi difraksi Fresnel-Kirchhoff. Beberapa struktur photoresist tersuspensi 3D telah dicapai, seperti balok, jerat, pola kata, dan struktur multilayer. Setelah pirolisis struktur SU-8, struktur karbon 3D tersuspensi dan berdiri bebas diperoleh lebih lanjut, yang menunjukkan potensi besar dalam penerapan elektroda transparan, sel surya semitransparan, dan perangkat penyimpanan energi.
Pengantar
Struktur sistem mikroelektromekanis karbon 3D (C-MEMS) telah menarik lebih banyak perhatian karena stabilitas kimianya yang sangat baik, aktivitas elektrokimia, dan biokompatibilitasnya [1,2,3,4,5]. Struktur karbon tersuspensi adalah struktur C-MEMS 3D khas yang bebas dari intermolekular apapun [2], menghadirkan keuntungan yang signifikan dalam sensor [6, 7], mikroelektroda [8, 9], dan aplikasi penyimpanan energi [9]. Berbagai struktur mikro C-MEMS telah dicapai melalui pirolisis polimer, di mana SU-8 adalah prekursor yang paling banyak digunakan untuk struktur karbon pirolitik [10, 11]. Sehubungan dengan penyerapan cahaya yang rendah, mudah untuk membuat struktur mikro dengan rasio aspek tinggi dengan SU-8 [12]. Namun, masih merupakan tantangan besar untuk mendapatkan template polimer tersuspensi.
Beragam pendekatan telah dikembangkan untuk membuat mikrostruktur tersuspensi, seperti penulis E-beam [13,14,15], sinar-X [10, 16], dan litografi dua foton [17,18,19]. Litografi dua foton adalah cara yang layak untuk mencapai struktur tersuspensi yang kompleks, seperti mikrotube berongga tersuspensi, dengan akurasi tinggi tetapi efisiensi rendah [17]. Mempertimbangkan efisiensi dan biaya, litografi UV dapat menjadi pilihan yang lebih baik untuk membuat prekursor photoresist. Proses litografi multi-langkah dengan dosis paparan terkontrol untuk fabrikasi struktur tersuspensi telah ditunjukkan [3, 6, 7, 20]. Lim dkk. [21] membuat kawat nano tersuspensi dan nanomeshes menggunakan proses litografi UV dua langkah dan memperoleh struktur nano karbon kaca melalui proses pirolisis. Beberapa metode litografi satu langkah juga telah diusulkan. Tidak ada dkk. [22] mencapai struktur mikro tersuspensi dengan proses eksposur tunggal, di mana film diffuser optik diletakkan di Cr-mask. Film diffuser memiliki dampak signifikan pada proses eksposur, yang mengarah ke deformasi pola photoresist. Panjang dkk. [2] berhasil membuat struktur tersuspensi 3D dengan mengontrol dosis paparan dan celah udara antara photoresist dan photomask selama proses eksposur kedekatan, sedangkan mode eksposur kedekatan membatasi resolusi fabrikasi. Fotolitografi skala abu-abu juga telah diterapkan dalam pembuatan struktur tersuspensi dengan topeng skala abu-abu atau sistem litografi tanpa topeng [11, 23]. Karena SU-8 hampir transparan ketika panjang gelombang cahaya di atas 350 nm [12], sangat sulit untuk mengontrol keakuratan ketebalan lapisan tersuspensi dengan menyesuaikan dosis paparan [8, 10]. Hemanth dkk. [10] mengoptimalkan panjang gelombang UV dalam proses pemaparan sesuai dengan sifat SU-8. Mereka memilih panjang gelombang UV 405 nm untuk struktur mikro dengan rasio tinggi dan 313 nm untuk lapisan tersuspensi. Namun, kombinasi paparan dengan panjang gelombang sinar UV yang berbeda meningkatkan biaya dan kesulitan dari keseluruhan proses fabrikasi.
Dalam penelitian ini, kami mendemonstrasikan proses litografi difraksi berbasis topeng satu langkah baru yang kompatibel dengan sebagian besar jenis photoresist untuk membuat struktur tersuspensi 3D. Distribusi intensitas cahaya 3D disimulasikan dalam photoresist menurut teori difraksi Kirchhoff dan selanjutnya diverifikasi oleh eksperimen. Ketebalan struktur gantung dikendalikan oleh lebar pola, dan balok gantung diperluas dengan menumpuk beberapa pola garis berdampingan dengan jarak yang tepat. Struktur tersuspensi 3D yang kompleks, seperti balok dengan ketebalan gradien dan mesh tersuspensi penuh dengan pola kata, dapat dicapai dengan proses litografi satu langkah. Akhirnya, balok karbon tersuspensi, jerat, dan jaring karbon yang berdiri bebas juga telah diperoleh melalui proses pirolisis.
Metode dan Eksperimen
Model Optik Litografi Difraksi
Selama proses litografi UV, fenomena difraksi akan sangat terlihat ketika ukuran pola terlalu kecil. Di sini, kami menggunakan difraksi pola sempit dengan beberapa lebar panjang gelombang untuk membuat balok gantung. Untuk menganalisis distribusi intensitas cahaya spasial dalam photoresist, kami membangun model optik (Gbr. 1) untuk litografi difraksi berdasarkan difraksi Fresnel. Celah udara antara photoresist dan photomask dapat diabaikan karena eksposur dilakukan dalam mode kontak keras. Topeng diterangi dengan gelombang bidang pada panjang gelombang khas 365 nm, dan photoresist diperlakukan sebagai bahan transparan dengan indeks bias 1,659 (indeks bias SU-8 pada 365 nm, diukur dengan elipsometer). P0 adalah titik pada topeng dengan koordinat (x0 , y0 , 0), dan P1 adalah titik sembarang dalam photoresist dengan koordinat (x1 , y1 , z1 ).
Model optik litografi difraksi
Menurut formulasi difraksi Fresnel-Kirchhoff [24], amplitudo pada titik P1 di photoresist adalah
dimana k = 2π /λ , λ mewakili panjang gelombang sinar UV di photoresist, E (P0 ) adalah amplitudo gelombang cahaya di titik P0 , θ adalah sudut antara P0P1 dan z sumbu, r adalah jarak antara P1 dan P0 , dan Σ mewakili domain integral dari pola topeng. Menurut hubungan geometris pada Gambar. 1, kita dapat memperoleh
Untuk menyelidiki lebih lanjut penyerapan photoresist, kami memodifikasi perhitungan intensitas cahaya ketika mempertimbangkan koefisien penyerapan. Ketika berkas cahaya melewati photoresist dari P0 untuk P1 , intensitas cahaya dapat dihitung dengan rumus berikut [25].
dimana Aku0 adalah intensitas cahaya awal di titik P0 , Akuα adalah intensitas cahaya di titik P1 , α adalah koefisien penyerapan photoresist, dan r adalah jarak antara P0 dan P1 . Kami mendefinisikan Sayaα = 0 sebagai intensitas cahaya di titik P1 ketika α = 0 μm
−1
. Sangat mudah untuk mendapatkan bahwa Sayaα = 0 = Aku0 sesuai dengan rumus (6). Hubungan antara E (Pα = 0 ) (amplitudo yang sesuai dengan Iα = 0 ) dan E (Pα ) (amplitudo yang sesuai dengan Iα ) dapat dinyatakan dengan:
$$ \frac{E\left({P}_{\alpha}\right)}{E\left({P}_{\alpha =0}\right)}=\exp \left(-\alpha r /2\kanan) $$ (7)
Jadi, ketika mempertimbangkan penyerapan photoresist dalam litografi difraksi, amplitudo pada titik P1 (didefinisikan sebagai E (P1α )) dapat dihitung dengan:
Dan intensitas cahaya dapat diperoleh dengan rumus (2), (3), (5), dan (8).
Detail Eksperimental
Masker dengan pola garis digunakan untuk membuat struktur yang ditangguhkan, sementara lingkaran atau kotak dirancang untuk membuat pilar untuk menopang lapisan yang ditangguhkan. Dua jenis photoresist negatif tebal digunakan dalam percobaan, termasuk SU-8 2100 (Microchem Co., Ltd.) dengan ketebalan ~ 50 μm dan NR26-25000P (Futurrex Co., Ltd.) dengan ketebalan ~ 30 μm. Proses pemaparan dilakukan dengan mask aligner MJB4, dimana panjang gelombang sinar UV yang menyinari adalah 365 nm. Struktur tersuspensi dapat diperoleh setelah sampel direndam ke dalam pengembang untuk waktu tertentu. Di sini, propilen glikol metil eter asetat (PGMEA, Aladdin Co., Ltd.) digunakan sebagai pengembang untuk sampel SU-8 2100 dan pengembang RD6 (Futurrex Co., Ltd.) dipilih untuk sampel NR26-25000P. Akhirnya, proses pirolisis [16, 26, 27] yang mengandung tahap pemanggangan keras dan tahap pemanggangan karbonisasi dilakukan dalam tungku kuarsa (MTI GAL 1400X) untuk mendapatkan struktur mikro karbon 3D. Seluruh proses diilustrasikan pada Gambar 2a, dan variasi suhu selama proses pirolisis diilustrasikan pada Gambar 2b. Sampel dipanggang keras pada suhu 300 °C selama 30 menit dan kemudian dipirolisis pada suhu 900 °C selama 60 menit. Selama proses pirolisis, sampel disimpan dalam H2 (5%)/Ar(95%) atmosfer dengan laju pemanasan 10 °C/menit. Mikrostruktur yang diperoleh dikarakterisasi dengan mikroskop elektron scanning (SEM, Helios NanoLab G3, FEI).
a Proses pembuatan struktur tersuspensi karbon 3D. b Kurva suhu pirolisis
Hasil dan Diskusi
Distribusi Intensitas Cahaya
Gambar 3a menunjukkan penampang distribusi intensitas cahaya 3D di bawah topeng berbentuk garis dengan lebar garis d = 1 μm, 1.5 μm, 2 μm, 2.5 μm, 3 μm, 3.5 μm, dan 4 μm. Di sini, intensitas relatif diadopsi, dan intensitas cahaya datang didefinisikan sebagai 1. Cahaya di bagian bawah photoresist akan secara bertahap menyebar karena efek difraksi cahaya. Setelah intensitas cahaya mencapai nilai ambang batas, photoresist akan mendapatkan energi yang cukup untuk melepaskan reaksi dan menjadi padat; jika tidak, itu akan dihapus dalam proses pengembangan. Ketebalan wilayah di atas ambang batas (0,75 dalam penelitian ini) didefinisikan sebagai kedalaman eksposur, yang sangat sensitif terhadap lebar pola. Kedalaman eksposur adalah 5,3 μm di bawah d = 1 μm dan 18,2 μm di bawah d =2 μm. Selanjutnya akan meningkat menjadi 33,5 μm di bawah d = 3 μm dan 47,5 μm di bawah d =4 μm. Jika lebar garis lebih sempit dari 1 μm, kedalaman eksposur akan terlalu kecil untuk fabrikasi, karena celah udara antara topeng dan photoresist yang disebabkan oleh ketidakrataan photoresist tebal akan membuat eksposur gagal. Gambar 3b, c menunjukkan pola topeng untuk fabrikasi struktur tersuspensi dan distribusi intensitas cahaya yang sesuai di z = 5, 10, 15, dan 20 μm, dengan lebar garis ditetapkan 2 μm. Kedalaman eksposur dari pola garis dan jala adalah antara 15 dan 20 μm, sedangkan kotak dan lingkaran besar cukup besar untuk membentuk pilar selama litografi. Dengan demikian, balok dan mata jaring yang ditangguhkan dapat dibuat, didukung oleh pilar. Karena sulit untuk membuat struktur tersuspensi saat lebar garis lebih besar dari 5 μm, pola garis ditumpuk berdampingan untuk membuat balok atau mata jaring gantung lebar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3d.
Pola topeng dan hasil simulasi dalam photoresist. a Distribusi intensitas cahaya di bawah topeng foto di bawah d = 1 μm, 1.5 μm, 2 μm, 2.5 μm, 3 μm, 3.5m, dan 4 μm, dimana d adalah lebar pola garis. Pola topeng untuk b balok gantung, c jerat, dan d mesh dengan pola garis bertumpuk dan distribusi intensitas cahaya yang sesuai di bawah z = 5 μm, 10 μm, 15 μm, dan 20 μm dalam fotoresist. Ini, z adalah jarak antara bidang bagian dan topeng foto
Struktur Photoresist yang Ditangguhkan
Percobaan dilakukan untuk membuat struktur tersuspensi. Kami menguji waktu eksposur minimum untuk mendapatkan pilar photoresist dan mendefinisikannya sebagai ambang eksposur. Kemudian, empat atau tiga kali nilai ambang diadopsi sebagai dosis paparan dan ambang batas intensitas cahaya relatif dievaluasi pada 0,75, sesuai dengan simulasi. Gambar 4 menunjukkan balok photoresist yang ditangguhkan di bawah d . yang berbeda nilai. Ditemukan bahwa ketebalan lapisan tersuspensi h berhubungan positif dengan d . Untuk photoresist NR26-25000P, h adalah 10,9 μm di bawah d = 2 μm (Gbr. 4a) dan meningkat menjadi 25,5 μm di bawah d = 4 μm (Gbr. 4e). Sebagai d mencapai 5 μm, kedalaman eksposur cukup besar untuk mencapai substrat, dan tidak ada struktur tersuspensi yang diperoleh (Gbr. 4f). Gambar 4g–k menggambarkan struktur tersuspensi SU-8. Fungsi h vs. d untuk eksperimen dan simulasi diilustrasikan pada Gambar 4l, di mana garis lurus dipasang dengan metode kuadrat terkecil. Koefisien korelasi linier R dari garis yang dipasang adalah R
2
= 0.963, 0.988, dan 0.858 untuk simulasi tanpa menghitung penyerapan, NR26-25000P, dan SU-8, masing-masing. Dapat dilihat bahwa hasil percobaan SU-8 sangat mendekati dengan hasil simulasi. Sebaliknya, lapisan tersuspensi NR26-25000P jauh lebih tipis daripada simulasi tanpa penyerapan. Ini terutama dapat dikaitkan dengan sifat transparan SU-8 dan kemampuan penyerapan yang tinggi dari NR26-25000P. Ini juga mengapa paparan abu-abu dapat digunakan untuk membuat struktur tersuspensi untuk beberapa photoresist, tetapi tidak cocok untuk SU-8.
Balok fotoresist tersuspensi dihasilkan dari litografi difraksi satu langkah dengan lebar garis yang berbeda d menggunakan pola topeng pada Gambar. 3b. Sinar photoresist NR26-25000P di bawah ad = 2 μm, b 2,5 μm, c 3 μm, d 3,5 μm, e 4 μm, dan f 5 μm; SU-8 2100 photoresist beams di bawah gd = 2 μm, h 2,5 μm, i 3 μm, j 3,5 μm, dan k 4 μm; l fungsi ketebalan eksposur vs lebar garis dalam simulasi tanpa penyerapan, NR26-25000P, dan SU-8 2100 dan simulasi dengan koefisien penyerapan α = 0.0374 μm
−1
, di mana sisipan menunjukkan tampilan miring dari balok gantung SU-8. Ketebalan balok meningkat dengan lebar garis pola topeng. Bilah skala adalah 50 μm
Kemudian, kami memperkenalkan koefisien penyerapan α dalam model optik dan melakukan perhitungan dengan rumus (8). Hasil di bawah α = 0.0374 μm
−1
(koefisien penyerapan NR21-25000P pada 365 nm, diuji dengan spektrofotometer UV-tampak, UV 2600, Shimadzu Co., Ltd.) ditunjukkan pada Gambar. 4l, di mana garis yang dipasang dengan R
2
= 0.986 sangat sesuai dengan hasil eksperimen NR26-25000P. Dengan demikian, metode kami tersedia untuk hampir semua jenis photoresist negatif tebal untuk membuat struktur tersuspensi dengan eksposur satu langkah, di mana kedalaman eksposur dapat dipandu melalui simulasi.
Gambar 5a–c menampilkan pola koneksi silang yang bervariasi dan hasil simulasi yang sesuai di z =15 μm. Tiga garis ditumpuk berdampingan untuk membuat balok gantung yang lebar, di mana lebar garis dan lebar interval keduanya 2 μm. Pola sambungan silang dengan lingkaran 20 m digunakan untuk membuat pilar untuk menopang balok gantung (Gbr. 5a). Pola sambungan silang berongga dirancang untuk membuat jerat gantung, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5b, c. Koneksi photoresist NR26-25000P yang diperoleh ditunjukkan pada Gambar. 5d-f, di mana tekstur permukaan pada sambungan silang bersama dengan balok dapat diamati dengan jelas, sesuai dengan simulasi (Gbr. 5a-c). Jaring gantung dengan tiga jenis sambungan silang ditunjukkan pada Gbr. 5g–i, dan pilar pendukung juga diperoleh seperti yang diharapkan (Gbr. 5g). Gambar 5h mengilustrasikan pilar tipis di bawah sambungan silang, karena pola padat dengan rasio tinggi. Pola sambungan silang pada Gbr. 5c memiliki rasio tugas yang lebih rendah, di mana intensitas cahayanya lemah, menghasilkan jaring gantung penuh (Gbr. 5f). Dengan demikian, rasio pola sambungan silang dapat dikurangi untuk membuat struktur tersuspensi penuh, sedangkan pilar pendukung dapat dengan mudah dibentuk dengan sambungan yang kokoh. Sementara itu, lebar balok juga dapat dikontrol dengan mengatur jumlah pola garis yang ditumpuk.
Pola koneksi silang yang berbeda dengan NR26-25000P. a –c Tiga pola koneksi silang pada topeng dan hasil simulasi yang sesuai di z = 15 μm, dengan lebar garis 2 μm dengan spasi 2 μm dan z adalah jarak antara bidang bagian dan topeng foto. d –f Tekstur pada sambungan silang photoresist diperoleh dan balok lebar, di mana batang skala adalah 20 μm. g Jaring yang ditangguhkan dengan pilar pendukung. h Jaring gantung dengan pilar pendukung tipis, di mana pilar dihasilkan dari pola sambungan silang padat dengan rasio tinggi. saya Pola mesh tersuspensi penuh. Bilah skala di g –i adalah 100 μm
Beberapa struktur mikro 3D yang kompleks juga telah dibuat melalui eksposur tunggal (Gbr. 6a-c, e, f) atau metode eksposur dua langkah (Gbr. 6d). Balok gantung dengan ketebalan gradien ditunjukkan pada Gambar 6a, di mana lebar pola garis bervariasi dari 2 hingga 4 μm dan 4 hingga 6 μm di kedua wilayah. Ketebalan lapisan tersuspensi meningkat dengan bertambahnya lebar garis, sejalan dengan hasil yang ditampilkan pada Gambar. 4. Cincin konsentris yang ditangguhkan dan pola kata yang ditangguhkan juga dapat dengan mudah disiapkan (Gbr. 6b, c). Dengan menggabungkan dua proses eksposur, dua lapisan tersuspensi telah diintegrasikan dengan NR26-25000P, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 6d. Setelah pemaparan pertama selesai, lapisan kedua kemudian dispin-coated pada lapisan pertama dan diekspos. Jerat bertumpuk dicapai setelah dua proses pemaparan diikuti oleh proses pengembangan. Karena paparan kedua dapat menyebabkan kerusakan pada lapisan pertama, struktur perlu dioptimalkan secara hati-hati untuk membuat struktur suspensi multi-lapisan yang lebih baik. Jaring suspensi fotoresist SU-8 dengan pola kata juga telah berhasil dicapai (Gbr. 6d–f), meskipun lebih sulit daripada NR26-25000P untuk mengontrol parameter eksposur karena transparansi yang tinggi.
Struktur fotoresist gantung 3D. a Balok gantung dengan ketebalan gradien, b cincin konsentris yang ditangguhkan, c struktur kata yang ditangguhkan, dan d jerat suspensi multilayer, di mana photoresist adalah NR26-25000P. e Jaring SU-8 yang ditangguhkan. f Suspended SU-8 mesh dengan pola kata. Bilah skala adalah 100 μm. Struktur yang ditangguhkan di d dicapai dengan eksposur dua langkah, dan yang lainnya dibuat dengan eksposur satu langkah
Dibandingkan dengan karya sebelumnya [2, 11, 22, 23], kami membentuk model distribusi intensitas cahaya 3D di photoresist dengan memanfaatkan difraksi pola topeng kecil. Struktur gantung 3D dapat dikontrol dengan baik dan diperkirakan dengan simulasi. Koefisien penyerapan photoresist juga diperhitungkan di sini. Struktur tersuspensi dengan berbagai ketebalan, seperti balok gradien, dibentuk dengan mudah melalui eksposur satu langkah. Selain itu, proses eksposur dilakukan dengan masker biasa dalam mode eksposur kontak biasa, dan tidak ada masker atau peralatan khusus yang diperlukan, menunjukkan kompatibilitas yang sangat baik dengan resolusi fabrikasi tinggi.
Struktur Karbon Pirolitik
SU-8 adalah prekursor khas untuk pembuatan struktur mikro karbon, sementara photoresist lain seperti NR26-25000P tidak mampu mempertahankan struktur di bawah suhu tinggi. Gambar 7a–c menunjukkan struktur SU-8 tersuspensi sedangkan struktur karbon pirolitik yang sesuai disajikan pada Gambar 7d–f. Penyusutan besar terjadi selama proses pirolisis karena beberapa reaksi bersamaan, termasuk dehidrogenasi, siklisasi, kondensasi, transfer hidrogen, dan isomerisasi [8, 28]. Dengan demikian, tegangan sisa yang cukup besar akan terjadi pada struktur pirolitik, terutama pada struktur asimetris. Balok karbon pirolitik akan menyusut dan menarik pilar di kedua ujungnya, menyebabkan retakan di bagian bawah (Gbr. 7d). Untuk jerat skala besar, tegangan mempertahankan keseimbangan relatif di setiap arah dan tidak ada retakan yang jelas ditemukan pada struktur karbon pirolitik (Gbr. 7e, f). Jaring karbon berdiri bebas dengan ukuran 12 mm × 20 mm dicapai, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 7g–i. Resistansi lembaran dari jerat karbon adalah sekitar 182 Ω/sq, dan transmisi cahaya mencapai ~ 67% di seluruh panjang gelombang. Jaring karbon yang telah disiapkan dengan konduktivitas dan transparansi yang unggul dapat diterapkan ke dalam sel surya perovskit sebagai elektroda [29,30,31], menawarkan metode yang tersedia untuk fabrikasi sel surya semitransparan. Selain itu, jaring karbon yang telah disiapkan memiliki fleksibilitas yang sangat baik, menunjukkan potensi besar dalam aplikasi elektroda transparan yang fleksibel.
Suspended SU-8 mesh dan pyrolytic carbon mesh. a Balok SU-8 yang ditangguhkan. b , c Suspended SU-8 mesh dengan pilar pendukung. d Balok karbon tersuspensi, di mana regangan besar tetap ada pada struktur karbon dan retakan terjadi di bagian bawah pilar. e , f Jaring karbon yang ditangguhkan. g Jaring karbon berdiri bebas setelah pirolisis. h Pembesaran jaring karbon yang berdiri bebas. saya Jaring karbon berdiri bebas 12 mm × 20 mm, yang menghadirkan fleksibilitas dan transparansi yang baik. Bilah skala adalah 100 μm
Kesimpulan
Singkatnya, kami mendemonstrasikan pembuatan struktur tersuspensi melalui metode litografi difraksi berbasis topeng satu langkah. Distribusi intensitas cahaya 3D di photoresist disimulasikan, menunjukkan bahwa kedalaman eksposur meningkat dengan bertambahnya lebar pola garis di bawah d < 5 μm. Fenomena ini dapat dimanfaatkan untuk membuat struktur tersuspensi dengan ketebalan tertentu dari fotoresis SU-8, yang hampir transparan dan sulit untuk membentuk struktur tersuspensi dengan litografi skala abu-abu. Eksperimen yang sesuai juga dilakukan di sini. Kami menemukan bahwa ketebalan balok SU-8 yang ditangguhkan sangat dekat dengan hasil simulasi, sedangkan NR26-25000P jauh lebih tipis daripada kedalaman eksposur dalam simulasi. Hal ini disebabkan oleh sifat penyerapan cahaya yang tinggi dari NR26-25000P. Kemudian, koefisien penyerapan photoresist diperkenalkan dalam model optik, dan hasil simulasi sesuai dengan eksperimen. Tiga pola sambungan silang yang berbeda dirancang untuk membuat jerat 3D yang ditangguhkan dengan atau tanpa pilar pendukung, dan tekstur permukaan direplikasi dengan baik. Mata jaring dengan pilar dan mata jaring gantung penuh juga berhasil dicapai. Struktur fotoresist tersuspensi 3D kompleks lainnya, termasuk balok tersuspensi dengan ketebalan gradien, cincin konsentris tersuspensi, dan struktur kata tersuspensi, diperoleh melalui litografi difraksi berbasis topeng satu langkah.
Struktur tersuspensi karbon dan jaring karbon berdiri bebas selanjutnya dibuat dengan proses pirolisis dua langkah yang khas. Struktur karbon 3D tersuspensi dapat diterapkan dalam elektroda elektrokimia, superkapasitor, dan sensor karena luas permukaannya yang besar. Jaring yang berdiri bebas menunjukkan konduktivitas yang sangat baik, fleksibilitas, dan transparansi yang tinggi. Oleh karena itu, kami mengembangkan metode yang disederhanakan dan menjanjikan untuk fabrikasi struktur tersuspensi 3D dan jaring karbon, yang menunjukkan potensi besar dalam aplikasi elektroda transparan, sel surya semitransparan, dan perangkat penyimpanan energi.
