Blokcopolymeren (BCP's) zijn tot nu toe het meest aantrekkelijke alternatief voor de fabricage van goed gedefinieerde complexe periodieke structuren met lengteschalen onder de 100 nm. Dergelijke kleine structuren kunnen worden gebruikt in een breed scala aan technologische toepassingen, maar de huidige beschikbare methoden zijn erg duur, vooral wanneer die structuren lengteschalen van minder dan 20 nm vertonen.

Een werk onder leiding van het Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) Phononic and Photonic Nanostructures Group suggereert een nieuwe methode om hexagonale periodieke arrays met hoge betrouwbaarheid te produceren en tegelijkertijd tijd en kosten te verminderen. ICREA Onderzoeksprofessor dr. Clivia M. Sotomayor Torres en dr. Claudia Simão voerden, samen met de onderstaande auteurs, een werk gepubliceerd in het laatste nummer van Nanotechnologie en aanbevolen omslagartikel.

De methodiek bestaat uit ter plaatse solvent-assisted nanoimprint lithografie van blokcopolymeren, een techniek die een top-down benadering - nano-imprint lithografie - combineert met een bottom-up benadering - zelf-geassembleerde blokcopolymeren (bottom-up). Het proces wordt ondersteund met oplosmiddeldampen om de afdruk en gelijktijdige zelfassemblage van BCP's met hoge Flory-Huggins-parameter te vergemakkelijken, degenen die sub-15 nm-formaatkenmerken opleveren, in wat is genoemd oplosmiddeldampen geassisteerde nano-imprintlithografie (SAIL).

SAIL is een schaalbare techniek die zijn efficiëntie heeft bewezen over een groot gebied van maximaal 4 vierkante inch wafers. Het resulterende monster werd geanalyseerd met behulp van verschillende methoden, waaronder veldemissie scanning elektronenmicroscopie (FE-SEM) en grazing-incidence small-angle x-ray scattering (GISAXS). Dit laatste werd uitgevoerd bij de Diamond synchrotron-lichtbron (VK) en maakte karakterisering van structurele kenmerken van de nanogestructureerde polymeeroppervlakken mogelijk. Het is de eerste keer dat GISAXS is gebruikt om een ​​direct-nano-imprint BCP-monster te analyseren.

De resultaten verkregen met SAIL toonden een verbetering van de ordening van het nanodot-rooster tot 50% aan. Het is een lage prijs, schaalbare en snelle techniek die zelf-geassembleerde BCP's dichter bij hun industriële toepassing brengt. Deze veelzijdige materialen zijn zeer interessant voor toepassingen zoals opslagapparaten, nano-elektronica, low-k diëlektrica of biochemische toepassingen.