CN113005433B - 光致材料沉积方法及相应的设备 - Google Patents

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Abstract

提出了一种用于光致材料沉积的方法，包括以下步骤：‑提供包含金属盐或金属离子的第一溶液(10)；‑提供包含光敏还原剂、例如半导体纳米颗粒的第二溶液(12)；‑将第一溶液(10)和第二溶液(12)混合，以在衬底(16)上形成试剂(14)；和‑将光源聚焦在试剂(14)上，以在光源的焦点处形成结实的沉积。还提出了一种用于执行这种方法的设备。此外，进一步提出了一种用于光致材料处理的方法以及一种相应的设备。

Description

光致材料沉积方法及相应的设备
技术领域
该公开涉及一种光致材料沉积方法以及一种相应的设备。此外，本公开还涉及一种光致材料处理方法以及一种相应的设备。
技术领域
图案化材料沉积是现代科学技术的重要基础。当前，存在许多种图案化技术。它们大致分为以下6类：熔融沉积成型(FDM)，聚合物喷射(PJ)，自动注浆成型(DIW)，光造形术(SLA)/数字光处理(DLP)，选择性激光烧结(SLS)和激光直写技术(DLW)。
熔融沉积成型是一项基于聚合物熔化的简便的常见的3D打印技术。然而，该技术空间分辨率低，成品粗糙程度大，且不适合制作复杂的复合结构。聚合物喷射通过喷射液态光敏聚合物再由紫外线固化实现材料沉积，该方法有优秀的空间分辨率且可用于复合的材料沉积，不过用该方法做出的金属结构的性质远远落后于块材金属，而且生产设备昂贵。自动注浆成型利用墨水的高粘度实现沉积，不过沉积材料往往局限于聚合物，并且空间分辨率低，结构脆弱。光造形术/数字光处理用光固化聚合物来形成结构，然而该方法需要树脂，树脂的使用限制了这些方法适用的材料。选择性激光烧结通过高功率激光烧结材料微粒来形成结构，然而成型结构粗糙程度大，该方法适用材料少，生产设备需要高功率激光而相对昂贵。此外，这些方法大部分情况下只能实现亚毫米级的分辨率，并且生产设备价格昂贵，功能专一。
激光直写技术作为最常用的方法常常被应用于图案化光刻胶和光敏聚合物。虽然激光直写技术具有极高的空间分辨率且无需额外辅助性加工，但是光刻胶和仪器成本高，适用材料局限于聚合物。如果要图案化不同的材料，则必须经过材料蒸镀/溅镀，电镀和剥离成形。除了这6大类技术以外，现有许多尚处于发展阶段的新的材料沉积方式。例如，人们用化学方法或者热效应来生成金属纳米颗粒，再用光阱或退火来制作微米尺度的结构。然而由于缺少有效的粘合手段，这类方法难以制作出与传统光刻的性能相匹敌的宏观金属结构。到目前为止效果最好的两种方法，一种是通过光化学反应直接光学沉积无机的纳米材料再对其进行退火，不过结构的厚度受限于穿透深度，只能达到100纳米。另一种是预先制备水凝胶支架，随后在表面附着功能材料，脱水后只留下功能材料。这两种方法都涉及复杂的化学处理/合成以及繁复的制备与显影，与一步合成相去甚远，而且这些方法尚未实现有实用价值的应用。
现有图案化材料的处理技术主要依靠光刻技术。特别地，当前的技术需要单独进行图案化和材料沉积的步骤。而且，该光刻技术的复杂性和严苛的工作环境、例如沉积中需要高温和真空或超快脉冲式激光以及光刻中需要各种化学品严重地限制了制作方面的应用。具体地讲，复杂性和严苛的工作环境不仅增加了时间、金钱和环境成本，而且还对设计、样品、工作空间和人力提出了过高的要求。
传统的制作工艺，如电路板印刷，集成电路和纳米器件制作，都涉及许多繁复的步骤，如光罩制作，材料沉积，光刻。这些步骤不仅抬高了成本，增加了成品不合格的风险，还额外制造了许多严苛的要求。例如，在电子束蒸镀时，样品表面可能被过度加热。有机化学品在光刻技术中的广泛使用限制了衬底的选择。而在剥离成形时，些许微小的缺陷就会使得整个制作过程和材料前功尽弃。而且，由于这些工艺的复杂，还需要先进设备和大强度训练。所有这些因素都极大地限制了该技术的推广和应用。
重要的挑战之一是发现一种在原位沉积材料的同时对材料进行图案化的机制。这种机制必须足能适用于常用材料。目前最成熟的沉积技术之一是3D打印。这种3D打印例如公开于DE 20 2015 103 801 U1。
然而依靠如融化和固化等物理外观改变来实现图案化沉积往往难以到达高空间分辨率，难以制作由贵金属组成的微小结构。基于单光子过程或者双光子吸收的激光致聚合反应能达到高空间分辨率，但是适用的材料非常局限，而且双光子过程还需要依靠高功率超快激光实现。
发明内容
因此需要一种新的方法来解决这些传统沉积技术的问题。
解决该问题的方法包括以下步骤：
-提供含有金属盐或金属离子的第一溶液，
-提供含有半导体纳米颗粒的第二溶液，
-将第一溶液和第二溶液混合，以在衬底上形成试剂，以及
-将光源聚焦在所述试剂上，以在光源的焦点处形成结实的沉积。
第一和第二溶液可混合在一起而成为试剂，然后该试剂可施加到所述衬底上。也可以将两种溶液中的一种溶液施加到衬底，然后施加另一种溶液，使得这两种溶液的混合物直接在衬底上实现。
该方法的试剂由两种水基溶液组成。第一溶液主要包含金属盐，第二溶液主要包含光敏还原剂，例如半导体纳米颗粒。
金属盐是任何含有结合到几个原子或小基团的金属的配阴离子。
光源可以是激光、发光二极管灯或者仅是一个普通的灯泡。激光可以是连续波激光或脉冲式激光。激光的波长通常在可见光波段。选择波长为532纳米的激光更佳。
该光致材料沉积方法基于光致化学还原过程和光致光阱的结合。
当光线聚焦在试剂上时，通过光子从光敏还原剂、例如半导体纳米颗粒的价带中激发的自由电子会触发化学还原过程，从而将溶液中的金属离子转化为位于半导体纳米颗粒的表面上的金属颗粒。同时，聚焦的光束还会起着光阱作用，驱使颗粒朝焦点位置移动，进而附着在衬底表面上。在这两种机制的共同作用下，在颗粒的表面上生长的化学还原金属起着类似胶的作用，将各个被光阱束缚的颗粒结合起来，在衬底表面或在已经沉积的材料上形成结实的沉积(用于3D-图案)。
激光的功率可保持在低水平下，最大100mW。功率优选处于几十毫瓦的范围内，甚至可小于10mW。相比，常用的3D激光直写方法需要高功率超快激光。
第一溶液可包含氯金酸(HAuCl4)、氯化锌(ZnCl2)、氯化镍(NiCl2)、氯铂酸(H2PtCl6)、硝酸银(AgNO3)和/或氯化铁(FeCl3)颗粒或者任意其他金属盐或金属离子颗粒。
基于要沉积的材料，可选择第一溶液的相应的颗粒。作为常用的贵金属的材料，包括金、银和铂是可行的，它们是良好的导体。过渡金属的沉积也是可行的。
贵金属因为它们的导电性能优秀，实际应用中被广泛用作电极和导线。因此，可通过沉积导电材料制作电路。这可以容易地改装成用于各种材料的墨水喷射激光打印机，实现现场打印出电路。
利用本发明的方法，不仅可沉积导体，而且还可沉积绝缘体。一种方案是在第一溶液中使用铁基金属盐。铁由于化学活性较为活泼，使得甚至通过使用氧气还原溶液，可沉积产生氧化铁，而不是纯铁。结果证明它是良好的绝缘体。
第二溶液可以含有还原的氧化石墨烯和/或碳素墨水颗粒或任何其他半导体纳米颗粒。
第二溶液作为化学还原过程的还原剂。理论上，虽然所有具有窄的能带隙的纳米颗粒都可以，但是例如碳基纳米颗粒是好的选择，因为颗粒需要与水基金属盐溶液混合，它们最好均匀地分散在水中。还原的氧化石墨烯满足这些要求且表现很好。也可以使用最初被设计用于钢笔的普通的碳素墨水。这些墨水颗粒不仅均匀地分散在水内，而且具有低至100nm的几乎相同的流体动力学直径。因此，通过使用这种现货供应的碳素墨水，可实现最佳的性能。这降低了制备第二溶液的成本，从而降低了总体成本。
衬底可以是玻璃、石英、蓝宝石、氧化铟锡或聚酰亚胺胶纸。其他材料也是可行的。
光源的焦点可在衬底上移动和/或可远离衬底移动，以形成二维或三维沉积。通过将焦点远离衬底(沿竖直方向)移动，可以以逐层的方式进行3D材料沉积。
在完成一次沉积之后，可以重复该方法，其中，所述第一溶液可由第三溶液替代，所述第三溶液包含不同于所述第一溶液的金属盐或金属离子的金属盐或金属离子；和/或所述第二溶液可由第四溶液代替，所述第四溶液包含不同于所述第二溶液的光敏还原剂、例如半导体纳米颗粒。通过这种方式，可以实现包括两种不同材料的图案。通过一次次用不同溶液重复该方法，甚至可以沉积两种以上的不同材料。
在两次沉积之间，无需从设备平台中移除衬底即可以更换试剂。因此，整个工作平台的光学校准可以保证光学分辨率尺度下的稳定。此外，通过采用具有多个通道的微流芯片，还可以实现多种材料沉积的进一步简化和自动化。
在完成沉积之后，可以例如通过移液管去除残留试剂。可用水清洗衬底。所有残留试剂均可回收利用，以最大程度地减少材料浪费和污染。而且，与光刻法不同，该方法不涉及有机光刻胶或溶剂等，这对环境是有益的。
在完成沉积之后，可以对沉积材料进行烧结或退火以提升其性能。这可以在同一激光下在空气中完成。例如，可以通过随后的烧结来提高沉积在玻璃衬底上的铂丝的导电率。
光源可以借助于透镜、空气镜、油镜和/或水镜来聚焦。通过其他光学手段或装置聚焦光也是可行的。使用不同光学装置的可能性使该方法非常通用。
可以通过激光激发来烧蚀沉积材料。烧蚀和沉积的结合产生可擦写的材料芯片。这包括完全可擦写的模拟器件、可擦写的图案化操作等。
光源的光可经过自由空间、通过至少一个波导、通过至少一根光纤或通过任何其他光学装置被引导到试剂处。根据外部条件和期望的要求，可以通过这种方式实现非常稳定和灵活的设置。
所述试剂能够通过滴镀和/或通过旋涂和/或通过喷涂和/或通过微流通道施加。例如，试剂也可以简单地通过移液管手动施加。
此外，上述任务通过一种相应的设备解决。
另外，提出了一种用于光致材料处理的方法，包括以下步骤：
-提供包含光酸、金属盐或金属离子的第一溶液；
-提供包含光敏还原剂、例如半导体颗粒的第二悬浮液；
-将第一溶液和第二悬浮液混合，以在衬底上形成试剂；和
-将光源聚焦在试剂上，以在光源的焦点处形成结实的沉积或者蚀刻材料。
这种光致材料处理方法是基于光致化学反应过程和光致光阱的结合。试剂中不可溶的半导体纳米颗粒将这两个过程结合在一起。
可以将第一溶液和第二悬浮液混合在一起以形成试剂，然后可以将该试剂施加到衬底上。但是也可以考虑将第一溶液和第二悬浮液中的一种施加到衬底上，然后添加另一种，以使第一溶液和第二悬浮液的混合物直接在衬底上实现。
该溶液的溶剂可以是水或其他极性有机溶剂。
第一溶液可以包含光致酸产生剂(PAG)和光酸(PAH)。
所述第二悬浮液可包含还原的氧化石墨烯和/或量子点和/或碳素墨水颗粒。
所形成的沉积可已是由半导体颗粒和无机材料制成的固态刚性复合材料。
在形成沉积之后，可以对沉积材料进行烧结或退火以提升其力学和/或电学性能。
光源也可以通过水镜聚焦。
特别地，可以在没有试剂的情况下通过激光激发来激光烧蚀沉积材料。
来自光源的光能够经过自由空间和/或经过至少光子波导和/或经过至少一根光纤和/或经过渐逝波耦合被引导至试剂处。
所述试剂能够通过滴镀和/或通过旋涂和/或通过喷涂和/或通过微流通道和/或通过墨水喷射施加。
通过在沉积之后在半导体颗粒上引入分解溶液，能够产生具有纯净材料的沉积。
该方法可以用于制造电子器件，制作柔性器件和/或量子器件和/或光子结构，和/或修复破损的焊盘和电路，尤其是以打印机打印的方式进行。
本领域技术人员可以理解，除非技术上不可能，否则上述特征可以彼此组合。
上述方法是DLW的一大进步。尤其是，因为它覆盖了无机材料的沉积，而无机材料的沉积是传统DLW方法的薄弱环节。从机理的角度来看，被光力捕获的纳米颗粒起着开始沉积的锚点的作用，并且还起着用于引发光致还原反应的作用，从而使颗粒粘结并生长成刚性结构。因此，它解决了其他方法中存在的问题。该沉积具有类似于块状金属的电子品质，并且像尼龙一样具有弹性和柔韧性。它能够以精确的空间精度沉积多种材料。它可以具有约500nm的空间分辨率，并且整个结构尺寸可以超过数厘米(原则上最大尺寸没有限制)；它可以轻松地沉积几微米厚的层，而这对于其他一些方法来说是非常棘手的。这是一种工作温度低的方法，可以不含有机物。因此，它可以应用于有机衬底，并且非常适合于柔性器件。
整个设备平台与光学测量兼容，因此可以在样品表征过程中用于原位沉积。由于在量子技术中，在具有特殊物理要求的所选的样本区域中构建量子器件和量子芯片至关重要，因此该方法提供了应对这一挑战的独特工具。此外，与所有方法相比，该方法是非接触方法。它有可能在复杂的环境下执行，例如用于微电子器件的维修。
设备的成本以及试剂的成本低。最重要的是，通过微流通道，可以回收原材料，从而进一步降低了成本。
如从以上可见，这里提供了一种新颖的单步且易于适应的方法，其可以原位沉积和蚀刻材料。其独特的方法基于半导体颗粒辅助的光致化学反应和光阱。该机制可用于沉积多种材料，包括金属、绝缘体和磁体，且沉积质量堪比现有技术。从宏观到微观尺度，可以实现多种材料的图案化以及仅受光衍射限制的分辨率精度。此外，该设备平台与基于光学显微镜的测量自然兼容，因此可以就地实现样品表征和材料沉积。用这种方法以2D或3D制作的各种装置表明该技术已准备好在实际应用中进行部署。这种革命性的方法将为材料技术提供独特的工具。
附图说明
本公开的其他特征、细节和优点可由权利要求的措辞以及以下基于附图对多个实施例所作的描述得出。
图1示出了施加第一溶液和第二溶液以在表面上形成试剂的示意图。
图2示出了材料的沉积的示意图。
图3示出了除去残留试剂之后的沉积材料的示意图。
图4示出了由两种不同材料组成的图案的一个示例。
图5示出了由两种不同材料组成的图案的另一示例。
具体实施方式
在下面的描述以及附图中，相应的构件和元件具有相同的附图标记。为了清楚起见，不是在所有附图中示出了所有附图标记。
图1至图3示出了用于激光致材料沉积的本发明方法。
图1示出了施加第一溶液10和第二溶液12以在衬底16上形成试剂14的示意图。在这种情况下，第一溶液10和第二溶液12分别通过相应的移液管18施加。基于要沉积的材料选择第一溶液10和第二溶液12。
在衬底16的下方布置有物镜20。光源(未示出)，在这种情况下是连续波激光器，提供传导通过物镜20的激光束(未示出)。物镜20将激光束聚焦在衬底16的表面22上的试剂14上。
图2示出了材料的沉积的示意图。当连续波激光聚焦在试剂14上时，被光子从半导体纳米颗粒的价带激发的自由电子触发化学还原过程。该还原过程将来自第一溶液10的金属离子在来自第二溶液12的半导体纳米颗粒的表面上转换为金属颗粒。同时，聚焦的激光束还充当光阱作用，将颗粒朝着衬底16的表面22上的焦点驱动。通过这两种机制的结合，在颗粒的表面上生长的化学还原金属像胶水一样，将被光阱束缚的颗粒结合在一起，同时也结合到衬底16的表面22上，从而在衬底16的表面22上形成结实的沉积。图2所示的圆锥24代表发散的激光束。这是为了说明激光束的焦点。焦点在衬底16的表面22上移动。在焦点移动经过的位置，可实现材料的沉积。通过将焦点远离表面22移动，可以实现沉积材料的3D结构。
图3示出了去除残留试剂14之后的沉积材料的示意图。人们可以识别出沉积材料以大写字母CUHK(“香港中文大学”的英文简称)的形式呈现。
图4示出了由两种不同材料组成的图案的一个示例。这里用金26和铂28绘制了阴阳鱼符号。
图5示出了由两种不同材料组成的图案的另一个示例。整个图案尺寸约为50μm。在这里绘制的是一只抱有竹子的熊猫。熊猫的深色身体部位由铂28绘制，其余部分(包括熊猫的轮廓和竹子)由金26绘制。该颜色类似于图4中的颜色。金的天然颜色是黄色，在图4和5中，该黄色/金色对应于附图标记26标示的白色区域。
沉积材料的颜色与第一溶液10中溶解的金属盐对应的金属的颜色相对应。例如，通过在第一溶液10中使用氯金酸(HAuCl4)作为金属盐，则沉积材料的颜色将如上所述为黄色或金色。作为另一个示例，通过在第一溶液10中使用氯铂酸(H2PtCl 6)作为金属盐，颜色将为黑色，如图4和5所示。
半导体纳米颗粒的颜色无关紧要。例如，在墨水颗粒的情况下虽然为黑色，但由于金属离子包裹着半导体纳米颗粒，半导体纳米颗粒最终被包裹的金属离子或金属原子覆盖，因此，在沉积材料中看不到被覆盖的纳米颗粒的颜色。
在下文中，将描述本发明的方法的一个示例：铂在玻璃上的沉积。覆盖有由H2PtCl6和碳素墨水的混合物形成的水性试剂14的玻璃衬底16使用激光写入系统操作。将连续波激光束聚焦在与液体试剂14接触的衬底16的表面22上，以在金属盐与半导体纳米颗粒之间诱发还原反应并产生光阱作用。激光器的开/关状态由声光调制器(AOM)控制，而透射率、激光焦点处的发光/散射由同一物镜20/显微镜成像。
大结构的参数如下：物镜20前测得的曝光激光功率为60.4mW。每个像素的曝光时间为30ms，像素大小为1.17μm。对于微结构沉积，曝光功率参数为0.485mW，曝光时间为1s。完成曝光后，用移液管取出残留试剂14。通过加清水清洗2-3次进行进一步清洁。无需从设置系统中取出样本即可完成所有步骤。当需要沉积第二种材料时，可以使用不同的第一溶液10重复上述步骤。
在本发明的方法的其他实验尝试中，曝光参数如下：
铁细线的参数：将具有浓度为25mmol/L的FeCl3的第一溶液10和200倍稀释的碳素墨水(第二溶液12)以1：1的体积比混合。将混合物/试剂14超声15秒。曝光参数：0.485mW的激光功率，1.3数值孔径100倍油镜20，每个像素的曝光时间1s，步长0.35，像素尺寸为446nm。
金属微观结构的参数：各种金属的配置如下：15mmol/L H2PtCl6、1.25mmol/LHAuCl4、50mmol/L FeCl3、7mmol/L AgNO3。然后，将这些金属溶液(第一溶液10)与3000倍稀释的现成的碳素墨水(第二溶液12)以1：1的体积比混合。100mmol/L NiCl2与3000倍稀释的现成的碳素墨水(第二溶液12)以1：1体积比混合。将所有试剂14超声处理15s。曝光参数：57.6mW的激光功率，20×NA＝0.75物镜20，每个像素的曝光时间30ms，步长0.15，像素尺寸为1.17μm。
本发明的方法也可以用于沉积铁磁性材料。在此以镍为例。在一个实验中，在沉积过程中引入一块永磁体来极化镍，制作4个方形镍层，然后用散布在样品上的钻石纳米颗粒内的NV色心测量磁性剖面。由于镍层的剩余磁场的塞曼效应而导致这些NV色心的电子自旋共振线的劈裂。在镍方层内有将近30高斯的磁场，而在镍方层外几乎没有磁场。这意味着沉积层的铁磁性。因此，该方法能够原位制作微米尺寸磁铁和复杂磁性结构。
沉积材料的性能可以在应用装置中进一步得到证明。柔性电子器件和可穿戴技术是蓬勃发展的领域。生产的简化和设计的灵活性是商业发展的关键因素。本方法的激光直写特性为生产和定制提供了一种简单且廉价的方式。作为示例，构建了两个原理验证装置：电阻式柔性传感器和电阻式触摸传感器。电阻式柔性传感器是机器人的重要部件。为此，在聚酰亚胺胶纸上写出一条长300微米、宽50微米的铂线。测得的导线的电阻变化显示出与弯曲程度呈线性关系。该装置的灵敏度与电流传感器相当，但尺寸要小两个数量级。
通过这种变形敏感机制，可以进一步开发电阻式触摸传感器装置。作为另一个示例，在一条聚酰亚胺胶纸上写出两个平行的铂方块。根据施加压力的位置，测量的两条铂方块的电阻显示不同的变化趋势。基于这种相关性，对两个电阻的测量可以确定触摸的位置。
除了宏观尺度上的应用之外，利用本方法还可以以亚微米精度制作用于微观应用的器件。纳米技术的一个瓶颈是为微小的样品制造高精度的高性能器件。本方法提供了一种简单的解决方案，这是因为沉积和成像是原位进行的。基于固态的量子信息科学中的一个关键器件是微波波导，它用于增强微波辐射与固态量子位的耦合。这种波导必须靠近微小的量子位，并且应该能够传输高功率微波信号。在一个实验中，直接在钻石纳米颗粒附近写出一个微波波导。这种波导的性能与用传统方法制造的结构一样好。这在电子自旋的拉比振荡测量中得到证实。波导横截面积只有27×2平方微米，这种结构在大功率范围内工作良好。能承受的微波功率输入高至6.2瓦，测得的拉比振荡频率与施加的微波功率的平方根成正比。此外，由于激光写入装置与其他共焦显微镜设备兼容，因此可以将样品表征测量和本方法结合在一起。这将极大地有利于样品性质不可避免地大变化的研究领域，例如二维材料、纳米颗粒和纳米结构。

Claims (15)

1.一种用于光致材料沉积的方法，包括以下步骤：
-提供第一溶液，其中，第一溶液包含含有氯金酸(HAuCl4)、氯化锌(ZnCl2)、氯化镍(NiCl2)、氯铂酸(H2PtCl6)、硝酸银(AgNO3)和/或氯化铁(FeCl3)颗粒的金属盐或金属离子；
-提供第二溶液，其中，第二溶液包含含有还原的氧化石墨烯和/或量子点和/或碳素墨水颗粒的光敏还原剂；
-将第一溶液和第二溶液混合，以在衬底上形成试剂；和
-将光源聚焦在试剂上，以在光源的焦点处形成结实的沉积。
2.一种用于光致材料处理的方法，包括以下步骤：
-提供第一溶液，其中，第一溶液包含含有氯金酸(HAuCl4)、氯化锌(ZnCl2)、氯化镍(NiCl2)、氯铂酸(H2PtCl6)、硝酸银(AgNO3)和/或氯化铁(FeCl3)颗粒的金属盐或金属离子；
-提供第二悬浮液，其中，第二悬浮液包含含有还原的氧化石墨烯和/或量子点和/或碳素墨水颗粒的光敏还原剂；
-将第一溶液和第二悬浮液混合，以在衬底上形成试剂；和
-将光源聚焦在试剂上，以在光源的焦点处形成结实的沉积或者蚀刻材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法包括以下特征中的至少一项：
所述光源是激光；
光源的焦点能够在衬底上移动和/或能够远离衬底移动以形成二维或三维沉积；
光源通过透镜聚集；
来自光源的光能够经过自由空间和/或经过至少光子波导和/或经过至少一根光纤和/或经过渐逝波耦合被引导至试剂处。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述激光是连续波激光或脉冲激光。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述激光处于可见光范围内。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述激光具有532nm的波长。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一溶液还包含光致酸产生剂(PAG)和光酸(PAH)。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述衬底是玻璃、石英、蓝宝石、氧化铟锡或聚酰亚胺胶纸。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所形成的沉积是由半导体颗粒和无机材料制成的固态刚性复合材料。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在完成沉积之后，能够重复所述方法，其中，所述第一溶液由第三溶液替代，所述第三溶液包含不同于所述第一溶液的金属盐或金属离子的金属盐或金属离子；和/或所述第二溶液由第四溶液代替，所述第四溶液包含不同于所述第二溶液的光敏还原剂的光敏还原剂。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
-烧结或退火沉积材料，以提升其力学和/或电学性能。
12.根据权利要求2所述的方法，其中，所述试剂能够通过滴镀和/或通过旋涂和/或通过喷涂和/或通过微流通道和/或通过墨水喷射施加。
13.根据权利要求2所述的方法，其中，通过在沉积之后在半导体颗粒上引入分解溶液，能够产生具有纯净材料的沉积。
14.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法能够用于制造电子器件，制作柔性器件和/或量子器件和/或光子结构，和/或修复破损的焊盘和电路，以用打印机打印的方式进行。
15.一种用于执行单光子和/或多光子诱导的材料沉积的方法的设备，其中，所述方法是根据权利要求1或2所述的方法。
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