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。     

矩底拱面状微透镜阵列的氩离子束刻蚀 

在ZrO2、InP、Si及SiO2即融凝石英衬底上用氩离子束刻蚀制作面阵矩底拱面状微透镜阵列,给出了氩离子束在不同的入射角度下刻蚀器件的速率与离子束能量之间的关系。实验表明,用国产BP212 紫外正型光刻胶制作的光致抗蚀剂掩膜图形在经过优化的工艺条件下可以通过氩离子束刻蚀将预定图形转移到衬底材料中。     

矩底拱面状微透镜阵列的氩离子束刻蚀 

 在ZrO₂、InP、Si及SiO₂即融凝石英衬底上用氩离子束刻蚀制作面阵矩底拱面状微透镜阵列，给出了氩离子束在不同的入射角度下刻蚀器件的速率与离子束能量之间的关系。实验表明，用国产BP212 紫外正型光刻胶制作的光致抗蚀剂掩膜图形在经过优化的工艺条件下可以通过氩离子束刻蚀将预定图形转移到衬底材料中。     

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。     

矩底拱面状微透镜阵列的氩离子束刻蚀

在ＺｒＯ２、ＩｎＰ、Ｓｉ及ＳｉＯ２即融凝石英衬底上用氩离子束刻蚀制作面阵矩底拱面状微透镜阵列，给出了氩离子束在不同的入射角度下刻蚀器件的速率与离子束能量之间的关系。实验表明，用国产ＢＰ２１２紫外正型光刻胶制作的光致抗蚀剂掩膜图形在经过优化的工艺条件下可以通过氩离子束刻蚀将预定图形转移到衬底材料中。     

凹折射微透镜阵列的离子束刻蚀制作

利用光刻热熔成形工艺及离子束刻蚀制作 12 8× 12 8元凹微透镜阵列。所制硅及石英凹微透镜的典型基本图形分别为凹球冠形、凹柱形和矩顶凹面形。分析了在光致抗蚀剂柱凹微透镜图形制作过程中的膜系匹配特性 ,与制作该种微透镜有关的光掩模版的主要结构参数 ,以及光致抗蚀剂掩模工艺参数的控制依据等。探讨了在凹微透镜器件制作基础上利用成膜工艺开展平面折射微透镜器件制作的问题。采用扫描电子显微镜 (SEM)和表面轮廓仪测试了所制石英凹微透镜阵列的表面微结构形貌。给出了所制石英凹微透镜阵列远场光学特性的测试结果。     

离子束微探针及其扫描断层分析应用研究

以欧共体离子束物理及材料科学研究所的装置为例介绍了离子束微探针实验装置,给出了利用这一装置开展重离子弹性反冲核分析、研究氢在钛合金中的微观分布及其动力学行为的实验结果.该离子束微探针装置可以用来开展带电离子荧光分析、核反应分析、弹性反冲核分析、卢瑟福背散射分析及沟道效应和高离子束密度、大剂量离子注入等分析和研究工作.同时利用微束扫描分析可获得样品中元素的点、线、面分布信息.利用能量为16MeV、直径为3μm的Si5+离子束对钛合金中氢进行断层面扫描分析,观测到了氢在钛合金中的非均匀分布,揭示了氢在钛合金中的不同物理、化学状态与空间分布的相关性,为进一步研究钛的氢化和金属钛的表面腐蚀行为提供了科学依据. As an expmple, the nuclear micro-probe facility in the Forschungszentrum Rossendorf is introduced, which has a minimum beam size of 2 micrometers and can be used to perform particle induced X-ray emission (PIXE), nuclear reaction analysis (NRA), elastic recoil detection analysis (ERDA), Rutherford back scattering (RBS) and channeling etc. micro-beam analyses. By using single point, linear and lateral scanning, the elements composition and distribution in samples can be studied in micrometer scale...     

离子束成膜技术

本文简要介绍了几类离子柬成膜技术：离子束沉积和外延；离子束辅助沉积和离子蒸发沉积；集团离子束沉积；离子束溅射沉积。     

高功率脉冲离子束的产生

 分析了高功率二极管中的双向流以及提高离子流产生效率的反射三极管、磁绝缘二极管和箍缩二极管工作原理,概述了高功率脉冲离子束研究进展及发展方向。     

高功率脉冲离子束的产生

分析了高功率二极管中的双向流以及提高离子流产生效率的反射三极管、磁绝缘二极管和箍缩二极管工作原理,概述了高功率脉冲离子束研究进展及发展方向。     

核子微探针技术的新进展

综述了核子微探针技术在显微分析和显微成像两方面的进展，一些应用新的显微镜成像技术的实例，说明了它对科学科研所起重要作用。     

高功率脉冲离子束的产生

分析了高功率二极管中的双向流以及提高离子流产生效率的反射三极管、磁绝缘二极管和箍缩二极管工作原理,概述了高功率脉冲离子束研究进展及发展方向。     

喷气式Z箍缩等离子体装置中离子束能谱的测量

利用新研制的紧凑型汤姆生离子能谱仪(Thomson Ion Energy Analyzer),对喷气式Z–箍缩等离子体装置中离子能谱进行了测量,在CR-39上得到了清晰的Ar+,Ar2+,Ar3+离子抛物线轨迹,通过分析计算结果表明：离子的最大能量在1MeV左右,离子能谱分布曲线都随其能量增加而单调下降,近似遵循dN/dT/dwμT-2关系。