量子點陣光柵的FIB直寫法制備及光學(xué)性能研究.pdf

1、X射線透射光柵在慣性約束核聚變激光等離子體診斷、空間X射線光譜分析、高分辨率光譜儀等方面具有重要應(yīng)用價值。傳統(tǒng)黑白光柵因衍射譜存在高級衍射而使其應(yīng)用受到限制，制作出具有單級衍射特性的透射光柵是獲得精確等離子體物理信息的關(guān)鍵。量子點陣光柵因具有單級衍射特征而受到廣泛研究，其傳統(tǒng)制備方法結(jié)合了電子束直寫、X射線光刻復(fù)制以及電鍍等工藝。在此工藝下，量子點陣光柵線密度目前能做到1000線/毫米。但是，傳統(tǒng)制備工藝繁瑣復(fù)雜，而且所制作的量子點陣光

2、柵是以SiO2或聚酰亞胺薄膜作支撐，而這些支撐材料對X射線有較強的吸收，降低了衍射強度，對診斷數(shù)據(jù)的獲得帶來了較大的困難。
　　基于上述情況，本文采用聚焦離子束直寫技術(shù)成功制作出單級衍射量子點陣光柵，工藝步驟大大簡化。光柵線密度可達1000線/毫米，吸收體實現(xiàn)完全自支撐。光柵特征結(jié)構(gòu)圓孔的占據(jù)位置以及圓孔大小符合設(shè)計要求，圓孔側(cè)壁陡直度較高，對光柵衍射性能影響較小。
　　對所制作的量子點陣光柵進行了光學(xué)性能表征。實驗結(jié)果表明

3、:量子點陣光柵在可見光波段具有明顯的單級衍射特征，±1級衍射點對稱分布在0級衍射點的兩邊，高級衍射被有效抑制，具有優(yōu)異的單級衍射性能。因此，利用量子點陣光柵來作為激光等離子體的診斷元件以及光譜儀中的色散元件，能排除高次諧波帶來的干擾;同時，也可以以所制備的光柵作為掩膜版，利用X射線光刻與離子刻蝕或微電鍍技術(shù)復(fù)制得到更多的單級衍射光柵，應(yīng)用潛力巨大。
　　聚焦離子束直寫技術(shù)在單級衍射光柵中的成功運用，有助于進一步探索該方法在其他微納