微/纳米金属图案的形成是各种器件组装的关键步骤。然而，由于金属纳米颗粒的稳定性和分散性较差，金属图案化的非原位方法限制了其工业应用。光刻图案化后的原位无电沉积可能是避免聚合物中金属颗粒生长和聚集的更好选择。

单宁酸富含天然产物，具有相邻的三羟基结构，可以实现光刻胶图案上金属离子的原位还原。一组科学家发明了一种新的金属化方法，采用改良的单宁酸光刻胶图案。他们的工作发表在《工业化学与材料》杂志上。

山东大学教授康文兵解释说：“我们的目标是构建一种新型光刻胶以及将光刻胶图案直接转变为所需金属图案的工艺。”金属化方法不同于使用金属膜和光致抗蚀剂图案使用蚀刻和抗蚀剂去除工艺的普通金属图案化。它可能是在各种基材上形成金属图案的良好选择，也可能用于柔性设备。

微纳结构表面图案化技术是科学技术快速发展的关键。然而，图案的金属化是组装各种器件的关键步骤。在金属图案化的异位方法中，研究人员通常使用“金属墨水”并借助注射打印机或软光刻方法在不同的基材上形成图案。

然而，由于金属纳米颗粒的稳定性和分散性差以及咖啡环效应和表面张力导致的分辨率较低，其工业应用受到性能差的限制。

随着对高分辨率金属图案化的要求不断增加，先驱们开发了一种直接激光写入技术，通过将原位方法与直接光刻相结合，实现金属纳米粒子在聚合物中的原位分散。

然而，激光通过直接光辐射对聚合物中的金属前驱体产生的局部超热效应会导致金属生长和颗粒聚集的不可控性，从而导致光电性能的不可逆损失。因此，光刻图案化后的原位无电沉积可能是避免聚合物中金属颗粒生长和聚集的更好选择。

酚羟基由于与各种金属离子及其还原粉的强烈相互作用，在原位化学沉积中发挥着相当重要的作用。单宁酸富含天然产物，具有相邻的三羟基结构，大大提高了其还原金属离子的能力。然而，单宁酸常常需要通过一些疏水基团进行改性，以提高在碱性显影剂中的耐受性和在有机溶剂中的溶解度，以获得更好的光刻胶性能。

尽管改性单宁酸已应用于光刻胶图形化，但目前尚未见到基于单宁酸光刻胶图形的原位金属化方法。

研究团队成功设计了一种化学放大光致抗蚀剂系统，该系统使用具有BOC和甲基丙烯酰基团的单宁酸保护以及双重曝光的抗蚀剂工艺，以确保抗蚀剂图案成功地形成金属图案。他们将改性单宁酸与光酸产生剂(PAG103)混合到光刻胶中，通过旋涂、掩模曝光、烘烤和显影形成光刻图案。

然后他们发明了二次曝光和烘烤，去除光刻胶膜中的保护基团，重新生成酚羟基，以获得足够的还原粉。最后，利用酚基团的高还原能力，通过将Ag+还原为Ag纳米粒子，可以通过光刻图案的金属化来原位构建Ag图案。

第二次曝光和烘烤过程中酚羟基的再生对于Ag图案的形成起着重要作用。Ag膜具有优异的导电性，方阻约为1Ωsq-1。

展望未来，研究团队希望他们的工作能够为基于改性单宁酸光刻胶图案化的Ag图案的方法和形成过程提供见解。“我们正在致力于将该策略应用于其他金属薄膜或金属图案的形成。该工艺在设备组装方面具有潜在的应用，”康说。

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