人类对通信速度的追求,从未停歇。当5G技术全面铺开,下一代6G通信已将目光投向太赫兹频段——这个被誉为电磁频谱中最后一个“未开发区域”的宝藏,蕴藏着超高速率、超低延迟与超密集连接的无限可能。然而,太赫兹技术长期面临两大“拦路虎”:室温下高灵敏度探测难、动态高效调制难。直到外尔半金属、三维微纳结构与上海普利生三维科技有限公司(以下简称“普利生”)亚像素微扫描3D打印技术走到一起,这一困局终于迎来了新的解法。
由中国聊城大学、深圳大学、深圳技术大学联合完成的研究成果《Optical and Magnetic Field Modulated CrGeTe₃/Co₃Sn₂S₂ Nanofilm Covered Metamaterials Fabricated by Sub-Pixel Micro-Scanning 3D Printing for 6G Applications》发表于国际著名期刊 《Advanced Optical Materials》 。研究中,团队采用普利生亚像素微扫描3D打印技术,成功制备了具备局域表面等离子体增强效应的三维微结构,为6G核心器件提供了关键制造支撑。

从材料到结构:太赫兹器件的三重突破
太赫兹频段的光子能量低,与传统电子、光子器件工作机制难以兼容,导致高性能功能器件长期缺位。现有太赫兹探测器要么需要在低温下工作,要么灵敏度不足,难以满足6G通信的严苛要求。
这项研究的突破点在于 “材料+结构+工艺”的三重协同设计:
材料组合:将磁性外尔半金属Co₃Sn₂S₂(高载流子密度、室温磁响应)与准二维范德华铁磁半导体CrGeTe₃(强太赫兹吸收)构建异质结,整合光电与磁电特性。
三维微结构:设计亚波长菱形微阵列,通过局域表面等离子体效应将太赫兹场能量高度局域化,Z方向的类法布里-珀罗腔结构进一步延长光程,显著增强光-物质相互作用。
制造工艺:采用普利生亚像素微扫描3D打印技术,精准实现复杂三维微结构的跨尺度制造。
普利生3D打印:让复杂微结构“精准落地”
这项技术的落地,离不开普利生亚像素微扫描3D打印设备的关键支撑。研究团队采用普利生亚像素微扫描3D打印技术,制备了具有交错菱形阵列的三维微结构,结构特征尺寸达50μm,交错间距25μm,整体有效检测面积达10×10mm²。
传统微结构制造依赖光刻、模具等工艺,难以实现高深宽比、复杂三维结构的灵活设计,且周期长、成本高。普利生的亚像素微扫描技术打破了这一局限:
2μm精度:通过微透镜阵列技术将光束缩小至亚像素级光斑,结合压电陶瓷微振动扫描,实现超精细图案的精准固化成型。
高深宽比加工能力:支持2μm层厚处理,可制造复杂三维立体结构,满足太赫兹器件对微结构形貌的严苛要求。
无模具快迭代:从设计到成型仅需数小时,无需模具,支持快速迭代优化结构参数。
正是这种“精度+自由度”的制造能力,让论文中的菱形微阵列得以精准实现——其尖端曲率、边缘轮廓、Z向拉伸比例均被精确复刻,从而确保了局域表面等离子体效应的稳定发挥。
广阔应用前景:从实验室到产业化
从外泌体检测到太赫兹器件,普利生微纳3D打印技术正在越来越多的前沿科研领域发挥关键作用。我们始终致力于为科研人员提供高精度、高效率、高可靠性的微纳制造解决方案,助力中国科技创新,推动产业升级。无论是精密传感器、微流控芯片,还是复杂三维微结构,普利生都能精准满足您的需求,真正实现“精度、尺寸、材料”的三重突破。
关于我们:
上海普利生三维科技有限公司成立于2005年,是一家专业从事3D打印相关技术研发的技术企业,旗下拥有多款应用于多个领域的3D打印设备,以及多款联合德国化工业巨头、德国巴斯夫(BASF)共同研发的定制树脂材料,公司整合研发、销售和服务,产品行销世界50多个国家和地区。



