双光子光刻胶是一种基于光敏材料的光刻胶，它在双光子吸收的作用下发生化学反应。这一过程与传统的单光子光刻不同，在传统光刻中，单个光子能够引发电子的激发并产生化学反应，而双光子光刻依赖的是两个低能光子的同时吸收。在这种情况下，光敏材料只有在焦点处受到高强度激光的照射时才能发生光化学反应。
双光子吸收是指当激光的波长较长时，两个光子的能量可以同时被材料吸收，经过双光子吸收效应，材料中某些分子发生电子跃迁，从而改变其化学性质。这种现象的关键在于，双光子光刻胶的反应只会在高能量的聚焦区域发生，而周围区域的光敏材料则由于光子能量不足而不会发生反应，从而能实现纳米级的精细加工。
在双光子光刻过程中，激光束的强度和光刻胶的光敏性是两个至关重要的因素。高强度激光聚焦到较小的空间内，能够有效地触发双光子吸收，导致光敏材料发生交联或聚合等化学变化。这一特性使得双光子光刻能够在三维空间中实现高分辨率的图形制造。
双光子光刻胶的主要特点
1. 超高分辨率
与传统的单光子光刻技术相比，双光子光刻具有显著的优势，突出的就是其高分辨率。由于双光子光刻依赖于光子在局部区域的聚焦效应，反应区域几乎仅限于激光束的焦点附近，这使得光刻胶能够实现小至几纳米级别的精度。目前，双光子光刻技术的分辨率已经达到了10纳米量级，远远超越了传统光刻技术，能够满足对纳米尺度加工的需求。
2. 三维加工能力
双光子光刻技术具有独特的三维空间加工能力。传统的光刻技术通常只能在二维平面上进行图案刻蚀，而双光子光刻胶则能够通过控制激光的聚焦位置，在三维空间内进行精确的雕刻。这种三维加工能力使得双光子光刻技术在微纳加工、三维纳米结构的制造上具有优势。
