简述
光致产酸剂(Photo-acid Generator，简称PAG)是一类在外界刺激(如光，热，射线，等离子体等)下能够从中性化合物中分解形成特定酸的化合物，由于其形成的酸可以由外界条件控制，且生成酸可使酸敏树脂发生分解或者交联，从而使光照部分与非光照部分溶解，亲和性能产生差异，经过显影处理后形成影像，因此该类物质被广泛应用于如光刻胶，计算机直接制版等需要潜在酸的体系中[1]。产酸剂PAG 103的分子式为C16H16N2O3S2，分子量为348.44，常温常压下为淡黄色固体粉末，难溶于水，易溶于有机溶剂（如二氯甲烷、乙酸乙酯等），具有优异的热稳定性，因此适用于光刻胶配方中的高温工艺环节。
应用
光致产酸剂(如产酸剂PAG 103)是光刻胶的核心部分，在各类化学增幅抗蚀剂等成像体系中应用和研究广泛， 同时也被应用于阳离子光固化材料、热敏印刷版材的生产研究中。利用光致产酸剂在紫外光作用下同时产生Bronsted酸(HSbF6)和自由基，自由基能够引发丙烯酸酯双键的自由基聚合生成聚合物，而酸则催化硅氧烷的水解和缩聚反应，通过这样的方法能够在短时间内一步制备聚合物交联的凝胶[2]。进一步地，材料领域还公开了一种共价键合光致产酸剂(如产酸剂PAG 103)的单分子树脂(molecular glass)材料HPS-MSF。该材料具有良好的热稳定性和成膜性。以该单分子树脂为主体材料，四甲氧基甲基甘脲(TMMGU)为交联剂进行配方可以制备得到负型单分子树脂光刻胶。通过254 nm紫外曝光初步研究光刻胶的配方，后烘及显影条件，利用电子束光刻对该负型光刻胶进行评价。结果发现，当TMMGU添加量为15%或30%时，在曝光剂量分别为140μC/cm2和110μC/cm2时，均可以得到线宽为150 nm，周期300 nm的光刻条纹[3]。
此外，介孔杂原子分子筛膜合成领域还公开了一种光诱导自组装合成介孔杂原子分子筛的方法。包括将过渡金属前驱体、硅源、模板剂和光产酸剂(如产酸剂PAG 103)混合搅拌均匀，得镀膜溶液；将镀膜溶液均匀涂抹于基底上形成液膜；使用350~420nm、10~100%的紫外光照射液膜得含有模板剂的介孔杂原子分子筛膜；使用350nm、50~100%的紫外光辐射介孔杂原子分子筛膜60~120min，脱除模板剂，得介孔杂原子分子筛膜。上述合成方法具有固化速率快、无溶剂、节能、而且反应时间可调、光参数可控、镀膜溶液在无光照条件下持续稳定的优点，是一种高效可控的绿色制备技术[4]。
参考文献
[1]王美丽.新型光生酸剂的合成及其成像性能研究[D].北京印刷学院,2008.
[2]陈永全.光产酸制备二氧化硅气凝胶及其性能研究[D].北京化工大学,2017.DOI:10.7666/d.Y3220592.
[3]张卫杰,陈金平,于天君,等.共价键合光致产酸剂的单分子树脂光刻胶:合成及光刻性能[J].影像科学与光化学, 2022(040-002).DOI:10.7517/issn.1674-0475.211001.
[4]吴妹,李爽,张鹏宇,等.光诱导自组装合成介孔杂原子分子筛的方法:CN201711215339.3[P].CN108033459A.