化学所张一帆研究员、车延科研究员/理化所吴雨辰研究员 Nat. Commun.：让晶格决定光刻分辨率 - 单晶光刻胶实现可见光亚50纳米超分辨光刻

背景：光学光刻受衍射极限限制难以突破50纳米分辨率，双光子光刻虽可实现超分辨但成本高、效率低；拓扑化学聚合利用晶体分子有序排列有望突破该极限，但受制于大面积单晶光刻胶制备与聚合反应精准调控两大瓶颈。研究目的：中国科学院化学研究所张一帆、车延科研究员团队及理化所吴雨辰研究员团队提出基于单晶薄膜光刻胶的拓扑化学光刻新策略，旨在利用晶格约束替代多光子吸收作为分辨率增强机制，实现低功耗、低成本的高精度微纳制造。结论：团队设计了D-A结构光敏单体，通过固液双界面限域组装制备大面积单晶薄膜；仅需4-20 μW连续波可见光激光即可诱导拓扑化学聚合，并发现刚性晶格产生“双重阈值效应”，将反应限制在高斯光斑中心，实现λ/10超分辨精度（最小41纳米线宽、2.9纳米边缘粗糙度）；该策略支持正负模式光刻与三维结构构筑，为突破衍射极限提供了新路线，有望应用于柔性电子、生物芯片等领域。