유전체 메타표면에 의한 동등한 강도 빔 생성 시연

이 프로토콜은 메타 표면 연구 분야에서 가장 중요한 문제 중 하나 인 고효율 메타 표면을 실현하기 위한 상세한 제조 방법을 제공합니다. 원자층 증착을 테스트하는 다른 방법과 비교하여, 이 기술은 가시 파장에서 작동하는 고효율 메타표면을 실현하는 저비용 및 빠른 제조 방법입니다. 이 프로토콜은 패턴 구성을 변경하여 렌즈, 홀로그램 및 광학 시계와 같은 일반 메타표면을 제작하는 데 적용할 수 있습니다.

이 기술은 실리콘 마이크로 및 나노 구조를 활용하는 실리콘 광장 연구 분야에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 메타 표면의 기판은 실리카가 융합되어 있습니다. 측면에 깨끗한 양면 광택 사각형 융합 실리카 2 센티미터를 준비합니다.

기판을 타고 PECVD 시스템에 적재하십시오. 하중 잠금 챔버에 기판을 지그 위에 배치합니다. 챔버를 닫고 시스템을 작동할 준비를 하십시오.

제어 소프트웨어에서 온도, RF 전력, 가스 유량 및 공정 압력을 설정하여 증착 공정을 설정합니다. 약 300초가 걸리는 증착 후 샘플을 복구합니다. 증착된 수소화 무정형 실리콘을 스핀 코터에 보관하여 샘플을 채취하십시오.

스핀 코터 샘플 홀더에 샘플을 로드합니다. 다음으로, 2%의 아누솔이 있는 PMMA를 포함하는 5밀리리터 주사기를 장착한 필터를 가져옵니다. 샘플을 PMMA로 코팅한 후 2, 000 RPM에서 1분 동안 회전을 시작합니다.

완료되면 샘플을 핫 플레이트로 옮기습니다. 샘플을 섭씨 180도에서 5분간 굽습니다. 그런 다음 샘플을 제거하여 계속하기 전에 1 분 동안 식힙니다.

그런 다음 샘플을 스핀 코터에 반환합니다. 1 밀리리터 파이펫을 사용하여 표면에 전도 폴리머 용액을 방출합니다. 샘플을 2, 000 RPM에서 1분간 코팅합니다.

코팅이 완료되면 전자 빔 리소그래피를 위한 샘플을 채취하십시오. 샘플이 기기의 지그위에 고정되어 있어야 합니다. 그런 다음 지그를 기계의 챔버에 넣고 적재 과정을 완료합니다.

콘솔로 작업하고 절차에 대한 전자 빔 리소그래피 시스템을 준비합니다. 시스템을 준비한 후 콘솔에 연결된 컴퓨터에서 작업합니다. 이 시스템에서는 명령줄을 사용하여 GDS 파일을 CEL 파일로 변환합니다.

파일이 변환되면 작업을 입력하여 EBL 소프트웨어를 시작합니다. 명령줄을 사용하여 원하는 패턴이 현재 디렉터리에서 CEL 형식 파일에 있는지 확인합니다. 소프트웨어를 실행하려면 작업을 입력합니다.

소프트웨어에서 칩 크기 수정 메뉴를 클릭합니다. 600 마이크로미터x미터를 600마이크로미터로 선택합니다. 다음으로 240점, 000점을 선택합니다.

변경 내용을 저장합니다. 그런 다음 이 화면을 종료합니다. 이제 패턴 데이터 생성 메뉴를 클릭합니다.

명령 창에서 PS를 입력하여 패턴의 CEL 파일을 로드합니다. 명령 창에 I를 입력합니다. 그런 다음 패턴을 클릭하여 이미지를 확대합니다.

이제 명령 창에 ST0을 입력하여 용량 시간을 3 마이크로초로 설정합니다. SP11을 입력하여 노출 피치를 정상 상태로 설정합니다. PC와 파일 이름을 입력하여 CCC 파일을 만듭니다.

완료되면 패턴의 중심을 클릭합니다. 노출 조건을 적용하려면 명령 창에 CP를 입력하고 패턴을 클릭합니다. SV와 파일 이름을 입력하여 CON 파일을 만듭니다.

노출 메뉴를 클릭하여 Q.Move를 입력하여 이 패턴 데이터 생성 메뉴를 종료합니다. I와 선택한 CON 파일 이름을 입력합니다. 투여량을 2.4로 설정합니다.

이스케이프 버튼을 눌러 일정을 완료합니다. 그런 다음 E를 입력하고 노출 버튼을 클릭하여 노출 프로세스를 시작합니다. 노출 프로세스가 완료되면 EBL 콘솔로 돌아갑니다.

격리 버튼을 끄십시오. EX 버튼을 눌러 스테이지를 이동합니다. 그런 다음 챔버에서 샘플을 언로드합니다.

다음으로, 전도성 중합체를 제거할 준비를 한다. 1 분 동안 50 밀리리터의 탈온 물에 샘플을 침지하여이 작업을 수행하십시오. 그런 다음 샘플을 얼음으로 둘러싸인 메틸 이소부틸 케톤과 이소프로필 알코올의 10 밀리리터 용액으로 이동합니다.

12 분 후 샘플을 제거하고 이소 프로필 알코올로 헹신다. 날려 버린 질소 가스로 말리십시오. 다음 단계는 전자 빔 증발기가 필요합니다.

증발기의 홀더에 샘플을 고정하고 증발 챔버 내부에 홀더를 장착하십시오. 이제 증발기에서 사용하기 위해 크롬을 가져옵니다. 샘플 표면에 증발하기 위해 흑연 도가니에 조각 유형 크롬을 준비합니다.

도가니를 챔버에 적재합니다. 다음으로 전자 빔 증발기용 소프트웨어와 함께 작업합니다. 챔버 펌핑 버튼을 클릭하여 챔버에 진공을 만듭니다.

재료 섹션에서 크롬을 선택합니다. 그런 다음 재질 버튼을 클릭하여 선택 영역을 적용합니다. E 빔 셔터 버튼을 클릭하여 소스 셔터를 엽니다.

다음으로 고전압을 클릭합니다. 소스를 클릭하여 이 것을 따르십시오. 위쪽 화살표를 사용하여 빔 전력을 천천히 증가시면 됩니다.

대상 증착 속도로 중지합니다. 두께 게이지를 재설정하려면 0 단추를 클릭합니다. 메인 셔터 버튼을 클릭하여 해당 셔터를 엽니다.

두께 게이지를 모니터링합니다. 게이지가 30나노미터에 도달하면 메인 셔터 버튼을 클릭하여 셔터를 닫습니다. E 빔 셔터를 클릭하여 소스 셔터를 닫습니다.

아래쪽 화살표를 사용하여 빔 전력을 0으로 천천히 줄입니다. 0으로 한 번, 고전압 다음에 소스를 클릭합니다. 챔버가 15분 동안 식힌 다음 통풍구를 클릭합니다.

챔버 및 홀더에서 샘플을 제거합니다. 다음으로, 리프트 오프 프로세스를 위해 가져 가라. 먼저 아세톤의 50밀리리터에 3분간 담급드시면 됩니다.

40 킬로헤르츠에서 1 분 동안 초음파 처리로 이 것을 따르십시오. 이소프로필 알코올로 샘플을 헹구고 질소 가스로 건조시다. 이 시점에서 샘플은 에칭할 준비가 되어 있습니다.

에칭 시스템의 지그에 샘플을 부착하기 전에 열 접착제를 얻고 샘플 뒷면에 확산하십시오. 지그를 에칭 시스템에 로드합니다. 컴퓨터에서 염소 가스와 브로마이드 수소 가스 유량, 소스 전력 및 바이어스를 100초 동안 에칭하기 전에 설정합니다.

에칭 후 샘플을 언로드합니다. 먼지가 없는 닦아서 열 접착제를 제거합니다. 2분 동안 크롬 에트챈트의 20 밀리리터에 샘플을 담그면 됩니다.

그런 다음 1 분 동안 50 밀리리터의 탈온 된 물로 옮기습니다. 분해된 물로 샘플을 헹구고 질소 가스로 건조시라. 이것은 메타 표면의 상단의 주사 전자 현미경 이미지입니다.

각 세포는 80 나노미터에 의해 150 나노미터인 염기입니다. 세포 높이는 300 나노미터입니다. 셀의 추가 세부 사항은 이 원근 뷰에서 볼 수 있습니다.

532 나노미터 레이저 빔이 메타표면에서 발생했을 때 빔 전력을 측정하는 실험은 장치의 편광 독립적 기능을 보여줍니다. 오른쪽 원형 편광 빔, 선형 편광 빔 및 왼쪽 원형 편광 빔의 경우 플러스 및 마이너스 하나의 회절 순서의 전력이 동일합니다. 635 나노미터 레이저 빔을 가진 실험은 유사한 결과를 산출합니다.

개발 방법은 느린 반응 속도로 인해 개발 과정을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 가장 중요한 단계입니다. 대부분의 고장은 건조 단계에서 발생합니다. 하나는 강한 불고 일반적으로 약한 불기보다 낫다는 것을 명심해야한다.

이 절차는 일반 유전체 메타 표면뿐만 아니라 실리콘 광장 및 마이크로 전자 기계 시스템에도 적용 할 수 있습니다. 일반적으로 이 기술로 섬세한 나노 구조를 만들 수 있으므로 빛이 일부 파장 구조와 상호 작용하는 방식을 해결할 수 있는 길을 열어줍니다. PMMA 및 개발 솔루션 증기는 모두 위험하므로 관련 프로세스가 연기 후드에서 수행되어야 합니다.