感光新材料是先进材料的重要组成部分,该类材料的开发和应用在近十年来得到了突飞猛进的发展,基地在光固化新材料、微电子光刻胶、双光子光响应材料等领域开展了诸多研究工作。
1、光固化新材料的研究
着眼于光固化新材料开发、光固化过程、应用集成技术三个环节中的共性和关键问题进行了重点研究和突破。丰富了光固化新材料开发体系,建立了基于分子结构层面的光聚合检测体系和光控交联技术;全面开展了应用集成技术研究,开拓了光固化新材料应用领域。
2016年成功申报到了国家自然基金面上项目“近红外光致能量转移诱导超深层光聚合”,主要针对光固化新材料领域的紫外光在有机介质中的穿透能力有限,聚合主要发生在材料表面的问题开展研究,利用近红外光激发上转换纳米粒子原位聚合的方式,并通过能量转移进一步提高引发效率,为解决光固化领域深层光聚合的关键性基础问题,提供了一种更高效更通用的深层光聚合方法,使光聚合由“表面聚合”转变为“体型聚合”,有效提升聚合加工效率,大大拓宽光聚合的应用范围。此外,还与江苏广信感光科技有限公司合作开发新型光敏阻焊油墨,完成了产品升级,已投入研究经费300多万,协助该公司实现了上市,有力推动了行业发展。
2、微电子光刻胶的研究
江苏省是国内电子信息产业人才的富集地区,有比较明显的人力资源优势和地理位置优势,拥有一批在国内乃至全球较知名的科研院所和高等学校,且生产成本相对低于京、沪、粤等地区。目前,江苏省已形成了无锡高新区、苏州新区、苏州工业园区、昆山开发区、吴江开发区、南京江宁开发区等一批以微电子信息类项目为主、电子信息产品年销售收入超过百亿元的开发园区,其中以无锡华润上华半导体和无锡海力士半导体,南京中电熊猫,苏州京东方为代表的一批本土微电子企业迅速崛起,成为国内集成电路发展的中坚力量。因此,对光刻胶的需求非常巨大,对江苏省产业链的完善起到举足轻重的作用。
本基地与国内光刻胶领军企业苏州瑞红电子化学品开展产学研合作,成立了“江南大学-苏州瑞红”联合研发中心,在微电子先进光刻胶材料开展了合作研究,包括感光树脂和光敏剂的分子结构设计、合成, 添加剂组分的配方工艺优化,以及未来高分辨率、高灵敏度、低线宽粗糙度、绿色环保的下一代光刻胶材料体系的结构设计。目前正在完成科技部02专项课题的各项任务,已经投入研究经费200多万,还成功申请到了江苏省产学研项目,得到江苏省科技厅经费资助。
3、双光子光响应材料的研究
基于双光子吸收的飞秒激光直写技术作为新一代三维微纳加工技术,已在高密度光信息存储,微纳米光学器件加工等重要领域得到应用。围绕该技术对双光子光响应材料进行了系统的研究,并成功获批国家自然基金青年基金项目“基于光致脱羧的双光子聚合引发剂的制备及结构-性能研究”,主要针对双光子聚合过程中逆电子转移显著降低引发速率的问题,通过合理的分子设计和系统的构效研究,利用光致脱羧机理有效地提升了引发效率,丰富了双光子化学知识。在此基础上,通过申请重点实验室开放课题的方式,与南京大学、吉林大学等高校建立了长期的合作关系,利用飞秒激光直写技术对双光子光响应材料进行微纳加工,在三维尺度上构建具有独特光、电、磁性能的复杂精细结构。