《表2 不同DPN衍生技术的加工尺度、技术优势与局限性》

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《从蘸笔纳米刻印术到力化学打印》

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在经典DPN技术中，刻写纳米图案的高操控性与高精细度经由AFM操控的针尖来实现，单次加工的极限尺寸已可达到30 nm[10].基于AFM针尖开发的数种DPN衍生技术，通过对墨料转移及与基底结合的物理化学设计，包括加热悬臂的tDPN，磷脂预自组装的lipid-DPN，纳米级电化学池的e-DPN，针尖预置化学催化功能的多种DPN衍生体系，以及机械刮擦效应主导的DNL技术，其加工得到的纳米结构都可达到200 nm及以下，各自的化学体系也赋予了它们不同的特点（见表2）.然而它们共同的不足便是单针尖限制纳米制造的规模与通量.P-DPN技术利用集成大量针尖的阵列一定程度上解决了这一问题，但是生产陶瓷针尖的复杂刻蚀工艺将成本问题进一步放大，限制了p-DPN在大规模制造中的应用.为了生产低廉、成规模的针尖阵列，利用模板批量成型聚合物软针尖的PPL技术面世，遗憾的是软针尖的受压形变将降低纳米加工的精细度，聚合物针尖普遍的化学惰性使得许多成熟的化学体系无法应用于PPL技术.一个可行的改进方案是在软质弹性针体上使用硬质的硅制造针尖，称为HSL （hard-tip，soft-spring lithography），虽然再度使得针尖的制备复杂化，但可制得单个直径为22 nm针尖阵列，可用于规模化加工特征半径小于50 nm的纳米结构[108].另外一批研究者[104]选择使用高折射率的透光材料替换PPL的弹性针尖，利用光化学调节墨水的溶液构成，甚至脱离“蘸墨”的思路，将每个针尖都转化为单独的传统光刻式的光学元件，循此开发出了光束笔刻印术（beam pen lithography，BPL）[109-111].