Il micro e il nanomachining di materiali e dispositivi viene eseguito con tecniche che modificano fisicamente la loro superficie e/o il loro volume, come ad esempio il Reactive Ion Etching (RIE) e il Patterning con fs-Laser, che differiscono per i meccanismi fisici e per la logica di processamento.
Il RIE è usato per modellare i materiali sotto vuoto in presenza di ioni reattivi. Lo scopo della macchina RIE è di solito incidere selettivamente la superficie di un materiale utilizzando un gas chimicamente reattivo nello stato di plasma. Il plasma viene generato da un campo elettromagnetico e diretto verso un substrato precedentemente processato con tecnica fotolitografica. Gli ioni ad alta energia dal plasma possono attaccare fisicamente e/o chimicamente il materiale in trattamento o reagire con la sua superficie per rimuovere gli atomi del materiale bersaglio con elevata anisotropia. Con il sistema disponibile presso il laboratorio DiaTHEMA della sezione Montelibretti possono essere ottenute profondità di rimozione fino a decine di micrometri, con risoluzione spaziale legata alla tecnica fotolitografica usata.
Il patterning con fascio laser è una tecnica basata sulla scrittura diretta dei materiali alla micro e nanoscala. Le modifiche apportate dall'interazione con il fascio laser a impulsi ultracorti possono essere utilizzate per controllare le proprietà della superficie e possono essere impiegate per fabbricare canali 3D complessi nella maggior parte dei materiali solidi. Le risoluzioni raggiungibili sono sub-micrometriche e le applicazioni possono variare da ottica, fotonica, microfluidica, elettronica. Il sistema comprende un laser al femtosecondo Ti:zaffiro (durata dell’impulso di circa 100 fs) e la workstation con risoluzione nanometrica Newport MicroFab, operante nella Sezione di Tito Scalo e gestito dal FemtoLAB e dal DiaTHEMA Lab.