Lithographie par empreinte de nanoparticules : de la métrologie à l’échelle nanométrique aux grilles métalliques imprimables
La nanostructuration à grande échelle et à faible coût des matériaux présente un intérêt considérable pour les dispositifs optoélectroniques. La lithographie par nanoimpression est apparue ces dernières années comme une stratégie de nanofabrication rapide et ayant une résolution comparable à celle de la lithographie électronique. Ici, nous utilisons des nanocubes métalliques supportés comme modèle pour obtenir des informations fondamentales sur l’empreinte des nanoparticules. Nous découvrons le rôle majeur joué par la couche de tensioactif piégée entre les nanocubes et le substrat, et mesurons son épaisseur avec une résolution subnanométrique en utilisant la spectroscopie à gap-plasmon comme plateforme de métrologie. Cela nous permet de quantifier les interactions de van der Waals responsables du frottement s’opposant au mouvement des nanocubes, et nous constatons qu’elles sont presque en accord quantitatif avec la traînée de Stokes agissant sur les nanocubes lors de la nanoimpression, qui est estimée avec un modèle simplifié de mécanique des fluides. Ces résultats révèlent qu’une épaisseur minimale de tensioactif est nécessaire, agissant comme une couche d’espacement atténuant les forces de van der Waals entre les nanocubes et le substrat. À la lumière de ces résultats, nous proposons une méthode générale de préparation de résine pour obtenir une mobilité optimale des nanoparticules et montrons l’assemblage de grilles de nanocubes Ag et Au imprimables, qui pourraient permettre la fabrication d’électrodes transparentes à faible coût de haute qualité lors de l’épitaxie des nanocubes.