《亞波長微結構直寫技術研究》是依託浙江大學，由徐建鋒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：亞波長微結構直寫技術研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：徐建鋒
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目提出一種基於微納光纖筆的亞波長微結構直接寫入技術。此種方法利用微納光纖具有強的光場約束能力、低的光傳輸損耗、高比例的倏逝場分量和顯著的場增強效應的優點，製成微納光纖筆進行亞波長微結構的雷射直寫技術研究。微納光纖筆與光刻膠層的微觸式直寫曝光方案，有簡單、高效、高性價比、易於大面積刻畫等優點，方案中採用的光纖筆是納米尺度上的，和光刻層為軟接觸，壓力很小，不會損害樣品或光刻膠表層。與近場掃描光學顯微鏡直寫技術相比，它具有顯著提高直寫效率、大大簡化系統複雜度、擴展寫入範圍的優勢；與電子束直寫相比，它最明顯的優勢是造價低廉，可以推動我國亞微米甚至納米級圖形製作能力的普及；另外，它又有比聚焦式雷射直寫高得多的解析度。經過前期的實驗研究，已經驗證了100納米特徵微結構刻畫的可能；超過了雷射直寫技術的極限尺寸。我們已經進行了通過控制曝光量來改變寫入線條寬度的方法和通過改變光纖寫入的方向來直寫出複雜圖
結題摘要
利用二氧化矽納米光纖側面產生的倏逝波以及納米光纖與光刻膠層之間的光學隧道效應實現了線條解析度160nm的光刻。計算機模擬顯示，由於倏逝波和光學隧道效應，這個方法將光能和光刻膠之間的相互作用範圍限制在亞半波長尺度上。實驗方面，使用波長442nm的氦鎘雷射器，將247nm光纖側面與光刻膠層相接觸2000ms,在不同功率下獲得了160nm,238nm的曝光線條。另外，將長納米光纖放在光刻膠上並操縱它，獲得了長的曝光線條，彎曲的曝光線和環狀曝光線條。而且實驗中獲得了75nm寬的的不規則曝光線條，顯示了亞100nm的光刻能力。同時，從碲酸鹽玻璃中直接製作出的高折射率（2.02）碲酸鹽納米光纖可以使光刻膠中光能的線寬更小。
