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基于X射线塔尔博特效应的纳米光栅制作模拟研究

闻铭武 杨笑微 王占山

基于X射线塔尔博特效应的纳米光栅制作模拟研究

闻铭武, 杨笑微, 王占山
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  • 沿纳米多层膜生长方向切割可制成周期只有几纳米而厚度几十微米的切片多层膜光栅. 基于该切片多层膜光栅塔尔博特自成像效应的X射线光刻是一种新型的纳米图样制作方法. 已有学者用该方法完成了百纳米结构光栅的制作. 采用严格耦合波方法, 本文模拟计算了切片多层膜光栅在满足塔尔博特自成像条件下的后表面光场分布, 详细讨论三个影响光栅后表面成像质量的重要参数:光栅厚度、材料厚度所占比例和多层膜周期. 模拟结果表明, 光栅厚度不仅影响X射线透射率, 还会改变像面条纹衬比度. 材料厚度比的大小直接决定像面是否存在清晰条纹, 选取合适的材料厚度比, 得到了前人实验中近场反常成像现象. 计算还表明, 在一定条件下, 采用周期更小的多层膜光栅有望获得更高分辨率的纳米图形, 这说明使用塔尔博特效应制作更加精细的纳米结构图形具有可行性.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB922203)和上海市科委纳米计划(批准号:11nm0507200)资助的课题.
    [1]

    Cui Z 2008 Micro-Nanofabrication Technologies and Applications(Beijing:Higher Education Press) p107 (in Chinese) [崔铮 2008 微纳加工技术及其应用(北京:高等教育出版社)第 107 页]

    [2]

    Jiang W, Wang N, Yan W, Hu S 2013 International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale Suzhou, China, August 26-30, 2013 p337

    [3]

    Talbot H F 1836 Philos. Mag. 51 401

    [4]

    Rayleigh L 1881 Philos. Mag. 67 196

    [5]

    Kim J M, Cho I H, Lee S Y, Kang H C, Conley R, Liu C, Macrander A T, Noh D Y 2010 Opt. Express 18 24975

    [6]

    Matsuyama S, Yokoyama H, Fukui R, Kohmura Y, Tamasaku K, Yabashi M, Yashiro W, Momose A, Ishikawa T, Yamauchi K 2012 Opt. Express 20 24977

    [7]

    Wang H C, Berujon S, Pape I, Rutishauser S, David C, Sawhney K 2013 Opt. Lett. 38 827

    [8]

    Stutman D, Finkenthal M 2012 Appl. Phys. Lett. 101 091108

    [9]

    Lei Y H, Liu X, Guo J C, Zhao Z G, Liu H B 2011 Chin. Phys. B 20 042901

    [10]

    Chapman M S, Ekstrom C R, Hammond T D, Schmiedmayer J, Tannian B E, Wehinger S,. Pritchard D E 1995 Phys. Rev. A 5 1

    [11]

    Solak H H, Ekinci Y 2005 J. Vac. Sci. Technol. 23 2705

    [12]

    Isoyan A, Jiang F, Cheng YC, Cerrina F, Wachulak P, Urbanski L, Rocca J, Menoni C, Marconi M 2009 J. Vac. Sci. Technol. 27 2931

    [13]

    Lee S Y, Cho I H, Kim J M, Yan H, Conley R, Liu C, Macrander AT, Maser J, Stephenson GB, Kang HC, Noh DY 2011 J Appl. Phys. 109 44307

    [14]

    Attwood D 1999 Soft X-rays and Extreme Ultraviolet Radiation Principles and Applications (New York:Cambridge University Press) p357

    [15]

    Gaylord T K, Moharam M G 1982 Phys. Rev. B 28 1

    [16]

    Magnusson R, Gaylord T K 1977 J. Opt. Soc. Am. 9 1165

    [17]

    Chu R, Kong J A 1977 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1 14

    [18]

    Moharam M G, Gaylord T K 1981 J. Opt. Soc. Am. 7 811

    [19]

    Gaylord T K, Moharam M G 1985 Proc. IEEE 5 894

    [20]

    Zhang G P, Ye J X, Li Z G 1996 Chin. Phys. B 5 817

  • [1]

    Cui Z 2008 Micro-Nanofabrication Technologies and Applications(Beijing:Higher Education Press) p107 (in Chinese) [崔铮 2008 微纳加工技术及其应用(北京:高等教育出版社)第 107 页]

    [2]

    Jiang W, Wang N, Yan W, Hu S 2013 International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale Suzhou, China, August 26-30, 2013 p337

    [3]

    Talbot H F 1836 Philos. Mag. 51 401

    [4]

    Rayleigh L 1881 Philos. Mag. 67 196

    [5]

    Kim J M, Cho I H, Lee S Y, Kang H C, Conley R, Liu C, Macrander A T, Noh D Y 2010 Opt. Express 18 24975

    [6]

    Matsuyama S, Yokoyama H, Fukui R, Kohmura Y, Tamasaku K, Yabashi M, Yashiro W, Momose A, Ishikawa T, Yamauchi K 2012 Opt. Express 20 24977

    [7]

    Wang H C, Berujon S, Pape I, Rutishauser S, David C, Sawhney K 2013 Opt. Lett. 38 827

    [8]

    Stutman D, Finkenthal M 2012 Appl. Phys. Lett. 101 091108

    [9]

    Lei Y H, Liu X, Guo J C, Zhao Z G, Liu H B 2011 Chin. Phys. B 20 042901

    [10]

    Chapman M S, Ekstrom C R, Hammond T D, Schmiedmayer J, Tannian B E, Wehinger S,. Pritchard D E 1995 Phys. Rev. A 5 1

    [11]

    Solak H H, Ekinci Y 2005 J. Vac. Sci. Technol. 23 2705

    [12]

    Isoyan A, Jiang F, Cheng YC, Cerrina F, Wachulak P, Urbanski L, Rocca J, Menoni C, Marconi M 2009 J. Vac. Sci. Technol. 27 2931

    [13]

    Lee S Y, Cho I H, Kim J M, Yan H, Conley R, Liu C, Macrander AT, Maser J, Stephenson GB, Kang HC, Noh DY 2011 J Appl. Phys. 109 44307

    [14]

    Attwood D 1999 Soft X-rays and Extreme Ultraviolet Radiation Principles and Applications (New York:Cambridge University Press) p357

    [15]

    Gaylord T K, Moharam M G 1982 Phys. Rev. B 28 1

    [16]

    Magnusson R, Gaylord T K 1977 J. Opt. Soc. Am. 9 1165

    [17]

    Chu R, Kong J A 1977 IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1 14

    [18]

    Moharam M G, Gaylord T K 1981 J. Opt. Soc. Am. 7 811

    [19]

    Gaylord T K, Moharam M G 1985 Proc. IEEE 5 894

    [20]

    Zhang G P, Ye J X, Li Z G 1996 Chin. Phys. B 5 817

  • [1] 朱存远, 李朝刚, 方泉, 汪茂胜, 彭雪城, 黄万霞. 用久期微绕理论将弹簧振子模型退化为耦合模理论. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191505
    [2] 潘军廷, 张宏. 极化电场对可激发介质中螺旋波的控制. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191934
    [3] 周瑜, 操礼阳, 马晓萍, 邓丽丽, 辛煜. 脉冲射频容性耦合氩等离子体的发射探针诊断. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191864
    [4] 吴美梅, 张超, 张灿, 孙倩倩, 刘玫. 三维金字塔立体复合基底表面增强拉曼散射特性. 物理学报, 2020, 69(5): 058101. doi: 10.7498/aps.69.20191636
    [5] 白家豪, 郭建刚. 石墨烯/柔性基底复合结构双向界面切应力传递问题的理论研究. 物理学报, 2020, 69(5): 056201. doi: 10.7498/aps.69.20191730
    [6] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
    [7] 王晓雷, 赵洁惠, 李淼, 姜光科, 胡晓雪, 张楠, 翟宏琛, 刘伟伟. 基于人工表面等离激元的厚度渐变镀银条带探针实现太赫兹波的紧聚焦和场增强. 物理学报, 2020, 69(5): 054201. doi: 10.7498/aps.69.20191531
    [8] 朱肖丽, 胡耀垓, 赵正予, 张援农. 钡和铯释放的电离层扰动效应对比. 物理学报, 2020, 69(2): 029401. doi: 10.7498/aps.69.20191266
    [9] 梁晋洁, 高宁, 李玉红. 表面效应对铁\begin{document}${\left\langle 100 \right\rangle} $\end{document}间隙型位错环的影响. 物理学报, 2020, 69(3): 036101. doi: 10.7498/aps.69.20191379
    [10] 张梦, 姚若河, 刘玉荣. 纳米尺度金属-氧化物半导体场效应晶体管沟道热噪声模型. 物理学报, 2020, 69(5): 057101. doi: 10.7498/aps.69.20191512
    [11] 卢超, 陈伟, 罗尹虹, 丁李利, 王勋, 赵雯, 郭晓强, 李赛. 纳米体硅鳍形场效应晶体管单粒子瞬态中的源漏导通现象研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191896
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-08-07
  • 修回日期:  2014-09-27
  • 刊出日期:  2015-06-05

基于X射线塔尔博特效应的纳米光栅制作模拟研究

  • 1. 先进微结构材料教育部重点实验室, 精密光学工程技术研究所, 同济大学物理科学与工程学院, 上海 200092
    基金项目: 

    国家重点基础研究发展计划(批准号:2011CB922203)和上海市科委纳米计划(批准号:11nm0507200)资助的课题.

摘要: 沿纳米多层膜生长方向切割可制成周期只有几纳米而厚度几十微米的切片多层膜光栅. 基于该切片多层膜光栅塔尔博特自成像效应的X射线光刻是一种新型的纳米图样制作方法. 已有学者用该方法完成了百纳米结构光栅的制作. 采用严格耦合波方法, 本文模拟计算了切片多层膜光栅在满足塔尔博特自成像条件下的后表面光场分布, 详细讨论三个影响光栅后表面成像质量的重要参数:光栅厚度、材料厚度所占比例和多层膜周期. 模拟结果表明, 光栅厚度不仅影响X射线透射率, 还会改变像面条纹衬比度. 材料厚度比的大小直接决定像面是否存在清晰条纹, 选取合适的材料厚度比, 得到了前人实验中近场反常成像现象. 计算还表明, 在一定条件下, 采用周期更小的多层膜光栅有望获得更高分辨率的纳米图形, 这说明使用塔尔博特效应制作更加精细的纳米结构图形具有可行性.

English Abstract

参考文献 (20)

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