La nanotechnologie et la nanoscience sont rendues possibles par la nanofabrication. Lithographie par faisceau d'électrons (EBL), qui fait des motifs jusqu'à quelques nanomètres, est l'un des piliers fondamentaux de la nanofabrication. Dans la dernière décennie, des progrès significatifs ont été réalisés dans la nanofabrication par faisceau d'électrons, comme la technologie émergente de lithographie sur glace (IL), dans lequel des couches minces de glace sont utilisées comme résines et modelées par un faisceau d'électrons focalisé. L'ensemble du processus de nanofabrication IL est durable et rationalisé car les étapes de revêtement par centrifugation et de développement chimique couramment requises pour les résines EBL sont rendues inutiles.

Une nouvelle revue "Ice lithography for 3-D nanofabrication" par le professeur Min Qiu de l'Université Westlake est publiée dans Bulletin scientifique . Dans cette revue, les auteurs présentent l'état actuel et les perspectives futures de la lithographie sur glace (IL). Différentes résistances à la glace et la conception d'instruments IL sont également introduites. Un accent particulier est mis sur les avantages de l'IL pour la nanofabrication 3-D.

La technologie IL a été proposée pour la première fois par le groupe Nanopore de l'Université Harvard en 2005. La glace d'eau est la première résistance à la glace identifiée pour l'IL, et c'est toujours la seule lithographie à tons positifs qui résiste à ce jour. Comme le montre la Fig.1, la glace d'eau est facilement éliminée dans la zone d'exposition au faisceau d'électrons. Glace organique condensée à partir de molécules organiques simples, comme les alcanes, démontre une capacité de résistance négative, ce qui signifie que seuls les motifs exposés restent sur le substrat après avoir chauffé l'échantillon à température ambiante.

La recherche en IL en est encore à ses balbutiements, et cette méthode a déjà montré de grands avantages dans la nanofabrication 3D efficace. Différent du revêtement par centrifugation des résines EBL, les réserves de glace sont capables de recouvrir toutes les surfaces de congélation accessibles de l'échantillon pendant le dépôt de glace. Par conséquent, IL peut traiter des échantillons avec des surfaces non planes et irrégulières, tels que la structuration sur les sondes AFM, et motif sur une nanostructure minuscule et fragile, tels que les nanotubes de carbone monoparois suspendus. Bénéficiant de la très faible sensibilité de la glace d'eau, L'IL permet d'observer in situ des nanostructures sous la réserve de glace par imagerie SEM. Cette fonctionnalité améliore non seulement la précision de l'alignement, mais simplifie également les étapes de traitement dans la fabrication de nanostructures en couches 3-D.

Comme la recherche et le développement d'instruments de pointe sont essentiels pour faire progresser la technologie IL, cette revue discute enfin de l'évolution des instruments d'IL et fournit une orientation claire sur la construction d'un instrument d'IL dédié. Avec la découverte de nouvelles résistances à glace fonctionnelles à l'avenir, des recherches plus pointues et interdisciplinaires devraient exploiter les potentiels de l'IL.