新途径！无需光刻胶，多种纳米材料通过光刻形成图案

构成现代计算机基础元器件是一个十分微小的开关，它又称为“晶体管”。然而，说起晶体管的制造，其中“光刻技术"起到了十分重要的作用。光刻技术的成熟度，直接决定了单位圆晶片上可以集成的晶体管数目。目前，最先进的光刻技术能够在单颗芯片内集成几十亿个晶体管。

顾名思义，光刻技术就是通过光线刻出图案。光刻技术相当复杂，在这里我为大家粗略地介绍一下基本原理：它利用光致抗蚀剂（或称光刻胶）感光后因光化学反应而形成耐蚀性的特点，将掩模版上的图案刻制到被加工表面上。

其大概过程如下：首先，让紫外线通过印着芯片复杂电路图案的掩膜版照射到硅基片上，引起曝光区域的光刻胶发生化学反应；然后再用显影液溶解未感光的光刻胶，从而使得掩膜版上的图案被复制到光刻胶薄膜上；最后，再利用刻蚀技术，将图案转移到硅基片上。通过反复多次以上的步骤，最终在材料上制造出晶体管。

可是这个方案有它的局限性，只有少数材料能够通过这种方式形成图案。这种方案一开始是为了硅而设计的。虽然半个世纪以来，硅材料一直在电子世界处于支配地位，但是目前也正面临各种瓶颈和挑战，科学家们现在正在寻找下一代的新材料。

然而，近些年来纳米材料（微小的金属或者半导体晶体）引起了科学界的广泛兴趣。它们具有独特的特性，非常适合制造电子设备。尽管纳米材料对于未来电子设备来说很有前途，然而将它们变成复杂结构的方法，目前来说还十分有限的，而且是小规模的。

最近，美国芝加哥大学和阿贡国家实验室的科学家们创新探索出一种新方法。它无需使用光刻胶，能够精准地将多种纳米材料光刻成图案。这些图案的材料可以是金属、半导体、氧化物或者磁性材料等等。

这项新技术称为“DOLFIN”，它通过一种将不同的纳米材料直接制作成“油墨”工艺，避开了放置光刻胶的需要。Talapin 和他的团队仔细设计了单个粒子的化学涂层，这些涂层可以和光反应。

如果你通过图案化的掩膜将光线照射到下方的纳米粒子层上，就可以用它们连接成有用的电子器件。