顆粒在線(xiàn)訊：電子束光刻精度極高，通常是二維微納加工獲得最小尺寸的標(biāo)準(zhǔn)工具，如何把電子束光刻的能力拓展到真三維微納加工是研究的努力方向。

　　相較于傳統(tǒng)電子束光刻用高電壓（幾十kV）和薄膠（幾十納米）以保證光刻的準(zhǔn)直度和分辨率，中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所研究員陶虎團(tuán)隊(duì)反其道而行，從低電壓（幾kV）和厚膠（幾微米）入手，與上海交通大學(xué)教授夏小霞、錢(qián)志剛合作，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)出基因重組蜘蛛絲蛋白光刻膠，優(yōu)化重組蜘蛛絲基因片段和分子量，結(jié)合基于百萬(wàn)級(jí)數(shù)量電子的大規(guī)模仿真模擬，實(shí)時(shí)控制加速電壓調(diào)控電子在絲蛋白光刻膠里的穿透深度、停留位置和能量吸收峰，實(shí)現(xiàn)了分子級(jí)別精度的真三維納米功能器件直寫(xiě)。該技術(shù)加工精度可達(dá)14 nm，接近天然絲蛋白單分子尺寸（~10 nm），較之前技術(shù)提升了1個(gè)數(shù)量級(jí)。蜘蛛絲蛋白優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度為復(fù)雜三維納米結(jié)構(gòu)提供了關(guān)鍵支持，良好的生物相容性允許進(jìn)一步通過(guò)功能化，實(shí)現(xiàn)可載藥、可驅(qū)動(dòng)、可降解的4D納米功能器件（時(shí)空可變形），在相關(guān)領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用前景。

　　8月26日，相關(guān)研究成果以3D electron-beam writing at sub-15 nm resolution using spider silk as a resist為題，發(fā)表在Nature Communications上。該工作的第一通訊單位是上海微系統(tǒng)所。研究工作得到科技創(chuàng)新2030-重大項(xiàng)目、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金、中科院基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究計(jì)劃“從0到1”原始創(chuàng)新項(xiàng)目、上海市優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人計(jì)劃等的支持。

上海微系統(tǒng)所等在3D電子束光刻技術(shù)研究中取得進(jìn)展