近日,哈尔滨工业大学机电工程学院杨立军教授、丁烨副教授团队和材料科学与工程学院李洋教授团队提出了一种在空气中利用远场飞秒激光刻蚀技术在二维铁电材料上直写超分辨纳米沟槽阵列结构的新方法。相关研究成果发表在《自然通讯》(Nature Communication)上。该研究突破了纳米结构激光制备的分辨率瓶颈,对创新功能架构构建、电子器件集成及纳米光子学发展具有重要意义。
传统的聚焦离子束刻蚀、电子束光刻结合离子刻蚀等方法普遍存在成本高、工艺复杂、低效率、高损伤等局限,针对相关技术难题,团队提出了一种在空气中利用远场飞秒激光刻蚀技术在多层铌氧碘材料上制备超分辨纳米沟槽阵列结构的方法,揭示了纳米沟槽阵列结构的形成机制源于飞秒激光诱导的表面等离激元周期场与纳米沟槽局域近场增强效应的耦合作用,实现了纳米沟槽间距、密度与取向的精确调控,制备了基于纳米沟槽阵列结构的铌氧碘气体传感器。该研究为二维材料功能器件的纳米光刻技术发展提供了新思路。