RIE精确传递微光学三维结构于红外材料的方法

本文对红外光学材料锗的蚀刻性能、机制进行了深入的研究,在反应离子蚀刻(RIE)实验基础上,建立了锗材料蚀刻性能与RIE工艺参量的关系,经过大量的实验,找到了稳定蚀刻速率的方法和条件,为用RIE技术形成高精度衍射微光学元件积累了实用经验.     

核孔膜的非常规蚀刻法

不对称蚀刻法的分桥表明,在灵敏度不变时可以得到小孔径核孔膜。实验显示,由于孔径不均匀现象的制约,核孔膜的孔径可减小到1／2。温度梯度蚀刻法的分桥表明,导通时间的减小与膜两面的温度差成正比,在实际条件下孔径减小到1／5。模拟计算表明,采用该方法可得到控状孔核孔膜,但蚀刻过程很难控制。     

蚀刻表面面形的分析

采用一个有效的数学模型,分析了在蚀刻工艺中基底自身面形轮廓的曲线形状对基底局部区域的蚀刻速率产生的影响,并通过对数学模型的理论分析和计算机模拟得出受此影响而产生的面形形状,并将结果与实验进行对比.利用这个数学模型对使用离子束蚀刻制作单台阶光栅的台阶与沟槽部分的表面面形随时间的演变过程进行了计算机模拟分析,并通过把理论结果与在实验中得到的蚀刻表面在原子力显微镜(AFM)下拍摄的照片进行比较,结果说明这种模拟分析能够保证对该问题分析所要求的精度,从而也证明了理论模型的合理性和正确性.     

衍射光学元件的反应离子束蚀刻研究

本文提出了一种制作衍射光学元件的新方法——-反应离子束蚀刻法.对此技术研究的结果表明:反应离子束蚀刻法具有高蚀刻速率、蚀刻过程各向异性好、蚀刻参数控制灵活等特点,对于衍射光学元件和微光学元件的精细结构制作十分有利.本文详细总结了反应离子束蚀刻过程中各工艺参数对蚀刻速率的影响,并在红外材料上制作了Dammann分束光栅.     

微透镜阵列反应离子束蚀刻传递研究

提出了一种微透镜阵列复制的新方法－反应离子束蚀刻法（ＲＩＢＥ）它在工作原理和参数控制等方面较传统的蚀刻方法有很大的先进性，能够实现蚀刻过程的精确控制，本文详细阐述了反应离子蚀刻过程中的蚀刻选择性的控制方法，通过对各种蚀刻参数的控制，最终实现了微透镜阵列在硅等红外材料上面形传递的深度蚀刻，口径φ１００μｍ的Ｆ／２微透镜阵列在硅基底上的传递精度达１：１．０３，无侧向钻蚀。     

光刻全息图的蚀刻条件研究

本文提出发展蚀刻二元元件的工艺,其中最重要的是选择适当的蚀速比,它是制作具有连续厚度分布的浮雕型光刻全息图的关键,文中给出了反应功率一定时腐蚀气体流量和蚀刻速率的关系曲线,找到了合适的工作点,根据这些结果,制作成功性能优良的全息光学元件.     

电化学方法制备Si阵列微孔的工艺研究

对用电化学方法制备Si大孔阵列管坑工艺进行了初步探索。 通过对Si在KOH溶液中各向异性湿法蚀刻和在HF酸溶液中的电化学蚀刻过程中各种参数的摸索, 确定在室温下制备大孔阵列的最佳配比浓度, 蚀刻出符合要求的管坑阵列, 为进一步制备结构化闪烁屏奠定了实验基础。 The 3 D structures in silicon are increasingly coming to use in many fields. For example, the high resolution X ray digital imaging detector can be made by coupling CCD and the scintillating screen which is made by the array trenches filled with CsI(Tl). In the present work, we explored the technology of etching micro array on the n type silicon with high resistance. By studying the relative parameters of anisotropic etching of KOH and electro chemical etching of HF, the optimized concentration of HF was determined and the micro pore array trenches with 200 μm in depth were realized. The results establish an experimental base for further fabrication of the scintillating screen.     

非水纳米分散系的冷冻蚀刻电镜原位观测

研究了冷冻蚀刻电镜技术原位观测合成的纳米分散系的制样步骤、制样方法 ,并利用冷冻蚀刻电镜技术原位观测了四种纳米分散系中分散相的粒度、粒度分布和聚集状态 .研究结果表明 :蚀刻时间对电镜照片图像质量有较大影响 ,蚀刻时间应根据分散系中分散相含量、粒度大小来选 ;冷冻蚀刻电镜用于原位观测非水纳米分散系 ,具有准确、直观、清晰、立体的特点 ,并且可同时采集多种信息 .     

离子束蚀刻微透镜中蚀刻深度允许误差的研究

基于衍射光学原理,获得了微透镜的衍射效率与蚀刻深度误差之间的关系式。研究表明,离子束蚀刻中目前采用的时间控制法可满足Ｌ＝１时的微透镜微加工要求,但未能满足Ｌ＞１时的微透镜微加工要求。对Ｌ＞１的情形,需要提高蚀刻深度控制精度以使蚀刻深度的误差小于８７ｎｍ。     

硅纳米线阵列光电探测器研究进展

硅(Si)作为最重要的半导体材料之一,被广泛应用于太阳电池、光电探测器等光电器件中.由于硅和空气之间的折射率差异,大量的入射光在硅基表面即被反射.为了抑制这种反射带来的损失,多种具有强陷光效应的硅纳米结构被研发出来.采用干法蚀刻方案多数存在成本高昂、制备复杂的问题,而湿法蚀刻方案所制备的硅纳米线阵列则存在间距等参数可控性较低、异质结有效面积较小等问题.聚苯乙烯微球掩膜法可结合干法及湿法蚀刻各自的优点,容易得到周期性硅纳米线(柱)阵列.本文首先概述了硅纳米线结构的性质和制备方法,总结了有效提升硅纳米线(柱)阵列光电探测器性能的策略,并分析了其中存在的问题.进而,讨论了基于硅纳米线(柱)阵列光电探测器的最新进展,重点关注其结构、光敏层的形貌以及提高光电探测器性能参数的方法.最后,简要介绍了其存在的主要问题及可能的解决方案.