微纳光学与微纳加工技术.docx

微 纳 光 学 与 微 纳 加 工 技 术

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掩模光刻法制备二元光学元件

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利用双光子聚合

制备三维光数字存贮器

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1991年，Yablonovitch采用精密机械加工技术制作出的第一个光子晶体结构

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纳米压印技 术

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基于电子束曝光刻蚀的光子晶体制备的主要步骤

图1-4几种微纳光学加工方法实例

尽管微纳米加工方法多种多样，但目的都是制作具有实际用途的微纳米结构与器件。同一种微纳米器件或结构可以用多种不同微纳米加工技术实现，任何一种做纳米结构的加工都需要不止一种微纳米加工技术i;,不同的纳米加工方法有若不同的特点，例如不同的加工技术有不同的可加工录小结构尺寸的能力，，以光学曝光技术为例，若要加工亚微米结构必须采用投影式曝光技术，目 前的 光学曝光技术可以达到50nm左右的加工精度于更小的结构则需要电子束曝光、纳米压印或离子束加工技术。相比电子束曝光与聚焦离子束加工等顺序式加工技术，光学噪光 X射线曝光和纳米压印等平行式加工更适用千大批至生产。这就是为什么大规模栠成电路的生产始终坚持使用光学曝光技术凌尽管光学曝光技术井不具有最商的分辨能力．虽然集成电路生产线的投资极大，但由于采用了平行式加工与大尺寸硅片（目前呆大的硅片直径为300mm)寸单 个案成电路芯片的成本仍然很低＊

微纳米器件的功能不但与器件结构有关中也与器件的材料有关ii 对不同的材料有不同的加工技术。例如，对硅材料的加工技术与1.II=V族半导体材料的微加工就有所不同睿其他非硅材料如金届，玻堈t陶瓷以及塑料，都有其各自不同的加工技术口

随若波前工程技术的发展和应用，具有易于复制｀适合大面积制作等优点的光刻技术仍然是一个有效的微加工手段闵，， 50多年来光刻技术一直占据微纳米加工技术的统治地位，在功能性微纳器件制备等纳米技术领域发挥重要作用心全息于涉光刻技术丘卫］，利用相千激光干涉形成干涉光强空间分布，利用感光介质进行记录得到二维、三维结构．作为一种廉价的微纳加工方法卡全息干涉光刻技术成本低，不需要掩模气昂贵的投影系统，操作系统简单，可实现大面积制备，不产生随机缺陷，且能够制作小尺寸缴纳结构，为光子品体及微纳光学元件的制造与栠成，微型光机电系统栠成开发等提供了实用化前景及加工方法谨

1997年，Berger及其同享用三个光栅的激光衍射图叠加，结合光刻方法制作

了二维六角周期结构”九劝00年，Campbell研究小组采用四束0.l355Jml

的紫外

激光全息干涉产生光学晶格，结合紫外光聚合成功地制备出三维面心亚微米周