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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.
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    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]

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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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