四光束干涉单次曝光构造含平面缺陷三维周期性微纳结构

本文使用多光束干涉方法构造三维周期性微纳结构.通过多次匀胶与单次曝光结合, 在负光刻胶SU8上刻蚀出含平面缺陷的类金刚石结构(fcc-like)光子晶体.扫描电子显微镜(SEM)观测显示, 相比无缺陷光子晶体结构,该结构在(111)晶面上存在清晰可见的平面缺陷.通过控制匀胶时的转速, 可以精确控制平面缺陷厚度在适合的范围.傅里叶红外反射光谱测试显示完整周期微纳结构在(111)方向上 有明显的特征峰,两个特征反射峰中心波长接近1.2 μm和2.4 μm. 含缺陷的结构则在反射光谱特征峰中掺入了明显的凹陷,并且随着平面缺陷的厚度增大, 缺陷模从处于2.4 μm禁带移至1.2 μm禁带处.提取SEM图中的结构参数, 用FDTD方法模拟分析,发现模拟结果与实验值基本一致,证明了平面缺陷不但存在,而且面积较大.