Разработка аддитивных технологий на основе совмещения двухфотонной фотополимеризации и лазерного пинцета для создания элементной базы фотоники и микроэлектроники

Проект направлен на решение актуальных научных проблем, связанных с разработкой технологии создания ключевых компонентов нанофотонных и микрофлюидных устройств с помощью отработанных ранее технологий аддитивной трехмерной микропечати на основе метода двухфотонной фотополимеризации, а также задела, сформированного фундаментальными исследованиями в смежных областях. Основу проекта составляют разработанные и созданные в рамках заканчивающегося проекта РНФ оригинальные экспериментальные комплексы двухфотонной фотополимеризации и оптического лазерного пинцета, позволяющие создавать трехмерные микроструктуры, оптически прозрачные в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, с субмикронным пространственным разрешением. Основной мотивацией постановки задач нового проекта является прогресс в новом направлении фотоники - полностью диэлектрической нанофотонике (all-dielectric nanophotonics) как альтернативы наноплазмонике, обладающей существенно более низкими оптическими потерями и допускающей встраивание в технологии современной кремниевой микроэлектроники. Развитие полностью диэлектрической нанофотоники привело к появлению нового направления в оптических технологиях -- технологии плоской оптики (flat optics technologies), в которых оптические элементы -- линзы, поляризаторы, волновые пластины и т.д. изготавливаются из диэлектрических (или полупроводниковых) наноэлементов (метаатомов) и их упорядоченных ансамблей (метаповерхностей). Как следствие, возникла потребность в технологиях изготовления микроэлементов интегральной плоской оптики сопряженных со сложными трехмерными микро- и наноструктурами и миниатюрными диагностическими и аналитическими устройствами нанофотоники для их применения в оптоэлектронике, микрофлюидике, оптической сенсорике, клеточной биологии и медицинской диагностике. Коллектив исполнителей обладает уникальной комбинацией имеющегося оригинального оборудования по двухмоторной фотополимеризации и лазерному пинцету и накопленного в последние годы опыта проведения исследований в системах полностью диэлектрической нанофотоники -- одиночных кремниевых нанодисках, олигомеров кремниевых наночастиц (тримеров и квадрумеров), оптических переключаемых полупроводниковых метаповерхностей и управляемых магнитофотонных метаповерхностей.