美国实验室实现光刻胶转石墨烯

美国莱斯大学实验室近期宣布了一项突破性进展：成功将常用于消费电子制造的正性光刻胶（pr）转化为激光诱导石墨烯（lig）。这一成果发表于《acs nano》期刊，标志着石墨烯制造技术向传统半导体工艺迈出了关键一步。

激光诱导石墨烯技术由莱斯大学化学家詹姆斯·图尔（james tour）于2014年首次提出。其原理是利用激光烧蚀聚合物或其他材料中的非碳成分，使碳原子重新排列成六边形石墨烯薄膜。此前，该技术已成功应用于木材、纸张和食品等表面，而此次研究首次将其应用于光刻胶聚合物，实现了更精细的图案化。

该工艺的具体流程是：先将光刻胶涂覆在基底上，通过烘焙提高其碳含量，随后利用商用激光在表面写入石墨烯图案。激光固化后，未曝光的光刻胶被清洗掉，zui终留下坚固的石墨烯结构。研究团队成功制备出宽度约10微米、厚度达数百纳米的lig线条，其精度可与连接扫描电子显微镜的复杂激光工艺相媲美，但操作更为简便。

论文第一作者、研究生雅各布·贝克汉姆指出，实现电路级精细线条的关键在于对工艺参数的精准控制。由于光刻胶在激光处理前呈液态，研究人员可以灵活地掺入金属或其他添加剂，从而定制材料性能以适应不同应用场景。图尔教授表示，这一过程使得石墨烯导线和器件能够采用类似硅基的传统工艺技术，有望加速其向主流电子平台的过渡。

该技术的应用前景十分广阔，包括片上微超级电容器、功能性纳米复合材料以及微流控阵列等。对于德国等欧洲国家而言，其在精密制造和化工领域的深厚积累，若能结合此类新型材料技术，或将在下一代电子器件制造中占据先机。对中国企业而言，这一技术路线展示了利用现有成熟光刻工艺开发新型碳基电子材料的巨大潜力，值得在柔性电子和微型储能领域重点关注。