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全息光刻制备LC-DFB及光栅刻蚀优化（英文）

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红外与毫米波学报 2018年第2期37卷 140-143,153页

作者：李欢杨成奥谢圣文黄书山柴小力张宇王金良牛智川北京航空航天大学物理科学与核能工程学院北京1000191 中国科学院半导体研究所超晶格实验室北京100083 中国科学技术大学量子信息与量子科技前沿协同创新中心安徽合肥230026

成功制备出室温激射波长为2μm的Ga Sb基侧向耦合分布反馈量子阱激光器.采用全息曝光及电感耦合等离子体刻蚀技术制备二阶布拉格光栅.优化了光栅制备的刻蚀条件,并获得室温2μm单纵模激射.激光器输出光功率超过5 m W,最大边模抑制比达到... 详细信息

成功制备出室温激射波长为2μm的Ga Sb基侧向耦合分布反馈量子阱激光器.采用全息曝光及电感耦合等离子体刻蚀技术制备二阶布拉格光栅.优化了光栅制备的刻蚀条件,并获得室温2μm单纵模激射.激光器输出光功率超过5 m W,最大边模抑制比达到24 d B.

关键词：镓锑基侧向耦合分布反馈 LC-DFB 全息光刻二阶布拉格光栅

全息光刻制备808 nm腔面光栅半导体激光器

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发光学报 2019年第9期40卷 1130-1135页

作者：王岳王勇李占国尤明慧长春理工大学理学院吉林长春130022 吉林农业大学信息技术学院吉林长春130018

利用全息光刻开展了808 nm腔面光栅半导体激光器腔面膜系制备,制备与表征了单管芯器件,单管芯器件条宽100μm,腔长2 mm,输出中心波长807.32 nm,光谱半宽为0.36 nm,15~45℃温度范围内波长随温度的漂移系数为0.072 nm/℃,室温单管芯最大... 详细信息

利用全息光刻开展了808 nm腔面光栅半导体激光器腔面膜系制备,制备与表征了单管芯器件,单管芯器件条宽100μm,腔长2 mm,输出中心波长807.32 nm,光谱半宽为0.36 nm,15~45℃温度范围内波长随温度的漂移系数为0.072 nm/℃,室温单管芯最大连续输出功率达到2.8 W,阈值电流为0.49 A,斜率效率为1.05 W/A。测试结果表明808 nm腔面光栅半导体激光器实现了单纵模输出。

关键词：半导体激光器波长锁定腔面光栅全息光刻

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全息光刻技术(特邀)

中国激光 2024年第12期51卷 227-253页

作者：刘宇洋潘东超付迪宇李思坤中国科学院上海光学精密机械研究所高端光电装备部上海201800 中国科学院大学北京100049

全息光刻是一种先进的掩模对准光刻,是接近式光刻的拓展,为大面积图形制造、集成电路互连封装以及微纳结构制造提供了一种方法。用全息掩模代替接近式光刻中的二值掩模,可以提高分辨率和成像对比度。与主流的投影式光刻相比,全息光刻无... 详细信息

全息光刻是一种先进的掩模对准光刻,是接近式光刻的拓展,为大面积图形制造、集成电路互连封装以及微纳结构制造提供了一种方法。用全息掩模代替接近式光刻中的二值掩模,可以提高分辨率和成像对比度。与主流的投影式光刻相比,全息光刻无需复杂的投影物镜系统,提供了一种低成本、高产率的替代方法。与传统的干涉光刻相比,全息光刻可以制造任意形状掩模图形,自由度更高。极紫外波段的全息光刻进一步将光刻分辨率提升到纳米量级。简要回顾了接近式光刻的理论与技术,介绍了全息光刻掩模设计与制造的基本原理,以及国内外研究进展。

关键词：全息光刻接近式光刻全息掩模分辨率增强技术

全息光刻制备808nm分布反馈半导体激光器的光栅

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中国激光 2015年第2期42卷 48-52页

作者：刘丹丹王勇叶镇高占琦张屿王晓华长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022

实验优化设计了808 nm分布反馈(DFB)半导体激光器的二级布拉格光栅结构,介绍了808 nm DFB半导体激光器光栅制备的工艺过程。采用全息光刻方法和湿法腐蚀技术在Ga As衬底片上制备了周期为240 nm的光栅图形,全息光刻系统采用条纹锁定技术... 详细信息

实验优化设计了808 nm分布反馈(DFB)半导体激光器的二级布拉格光栅结构,介绍了808 nm DFB半导体激光器光栅制备的工艺过程。采用全息光刻方法和湿法腐蚀技术在Ga As衬底片上制备了周期为240 nm的光栅图形,全息光刻系统采用条纹锁定技术降低条纹抖动和提高干涉稳定性,腐蚀液中H3PO4、H2O2和H2O的体积比为1:1:10,腐蚀时间为30 s。光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试显示,光栅周期为240 nm,占空比为0.25,深度为80 nm,具有完美的表面形貌及良好的连续性和均匀性。

关键词：激光器半导体激光器分布反馈光栅全息光刻

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一维亚波长红外偏振光栅全息光刻加工

光学精密工程 2024年第21期32卷 3147-3156页

作者：陆天石邓富元李星辉清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055 清华-伯克利深圳学院广东深圳518055

亚波长光栅作为一种体积小,易于集成,消光比高的偏振选择器件,在遥感探测、材料应力探测和抗散射成像等领域有着丰富的应用前景。本文设计了高消光比,高透过率的一维亚波长光栅偏振选择器件,并实现其高效的加工方式。首先,基于等效介质... 详细信息

亚波长光栅作为一种体积小,易于集成,消光比高的偏振选择器件,在遥感探测、材料应力探测和抗散射成像等领域有着丰富的应用前景。本文设计了高消光比,高透过率的一维亚波长光栅偏振选择器件,并实现其高效的加工方式。首先,基于等效介质理论和有限时域差分对光栅进行设计和仿真,设计了一种对全息干涉加工友好的双层金属结构的一维亚波长光栅偏振器件,具有占空比稳定及易于图形转移的优势。之后搭建了全息激光光刻系统,完成800 nm周期的30 mm×30 mm一维光栅的加工,较于传统方法,在加工效率、成本和周期可调节性上具有较大优势。通过刻蚀硅基底和镀金属膜实现了光刻胶图形向金属光栅的转移。制成的光栅对3~15μm的红外光有着超过45%的平均透过率和30 dB的最大消光比。

关键词：全息光刻双层金属光栅亚波长光栅偏振选择

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基于金属掩模的全息光刻微纳光栅制备工艺

中国激光 2019年第12期46卷 133-138页

作者：龚春阳范杰邹永刚王海珠赵鑫马晓辉崔超宋子男长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022 陆军驻长春地区第一军区代室吉林长春130103

优化设计了基于金属掩模的全息光刻微纳光栅制备工艺方案,基于GaAs衬底利用全息光刻和感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术制备出周期为860 nm的光栅图形。将磁控溅射生长的金属硬掩模作为光栅刻蚀的阻挡层引入到刻蚀工艺中,并利用lift-... 详细信息

优化设计了基于金属掩模的全息光刻微纳光栅制备工艺方案,基于GaAs衬底利用全息光刻和感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术制备出周期为860 nm的光栅图形。将磁控溅射生长的金属硬掩模作为光栅刻蚀的阻挡层引入到刻蚀工艺中,并利用lift-off技术制备Ni掩模。对比了以光刻胶、SiO2、Ni三种材料作为ICP干法刻蚀掩模对光栅刻蚀深度及形貌的影响,结果表明,Ni掩模具有较强的抗刻蚀特性。扫描电镜测试结果显示:将50 nm厚的Ni作为硬掩模,可以实现深宽比约为4.9的光栅结构,该结构的槽宽为300 nm,刻蚀深度为1454 nm,具有陡直的侧壁形貌及良好的周期性和均匀性。

关键词：光栅全息光刻硬掩膜干法刻蚀

基于全息光刻系统制备528nm周期孔阵图形

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中国激光 2015年第8期42卷 288-292页

作者：叶镇王勇高占琦刘丹丹庄允益张思源王晓华长春理工大学、功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022

基于Ga As衬底采用全息光刻和湿法刻蚀技术制备周期孔阵图形。得出全息光刻双曝光最优曝光时间为60 s。采用H3PO4∶H202∶H2O=1∶1∶10配比的刻蚀液,得出最佳刻蚀时间为30 s。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试图片显示,孔阵... 详细信息

基于Ga As衬底采用全息光刻和湿法刻蚀技术制备周期孔阵图形。得出全息光刻双曝光最优曝光时间为60 s。采用H3PO4∶H202∶H2O=1∶1∶10配比的刻蚀液,得出最佳刻蚀时间为30 s。扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试图片显示,孔阵周期为528 nm,刻蚀深度为124 nm,具有完美的表面形貌及良好均匀性和周期性。

关键词：光学制造全息光刻双曝光周期孔阵

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全息光刻中的驻波效应研究

物理学报 2012年第1期61卷 165-171页

作者：邱克强刘正坤徐向东刘颖洪义麟付绍军中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

对光刻胶内光强分布进行了计算与模拟,结果表明,来自基底的反射光与入射光干涉,光强在垂直基底的方向上呈现强弱周期性变化,即驻波效应.进一步的分析与实验结果表明,随着基底反射率的增加,驻波效应变得严重,进而影响光栅掩模的槽形、占... 详细信息

对光刻胶内光强分布进行了计算与模拟,结果表明,来自基底的反射光与入射光干涉,光强在垂直基底的方向上呈现强弱周期性变化,即驻波效应.进一步的分析与实验结果表明,随着基底反射率的增加,驻波效应变得严重,进而影响光栅掩模的槽形、占宽比并限制线条高度.为减弱驻波效应的影响,尝试了使用减反射膜降低基底反射光强度,实验结果表明,在基底与光刻胶之间增加一层减反射膜吸收来自基底的反射光强度,减弱驻波效应的效果显著.

关键词：全息光刻驻波减反射膜

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全息光刻-离子束刻蚀制作磁性亚微米结构

真空科学与技术学报 2008年第6期28卷 493-497页

作者：张自军徐向东刘颖邱克强付绍军洪义麟郭玉献徐鹏寿蔡建旺中国科学技术大学国家同步辐射实验室安徽合肥230029 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室北京100080

激光干涉制作亚微米尺寸磁性周期结构中,基底材料具有高反射率,由于垂直驻波的影响,光刻胶浮雕图形侧壁产生"束腰",本文将O2反应离子刻蚀引入到制作工艺中,对光刻胶图形进行修正,获得了很好的效果,具有工艺简单、可控性好等特点。以50n... 详细信息

激光干涉制作亚微米尺寸磁性周期结构中,基底材料具有高反射率,由于垂直驻波的影响,光刻胶浮雕图形侧壁产生"束腰",本文将O2反应离子刻蚀引入到制作工艺中,对光刻胶图形进行修正,获得了很好的效果,具有工艺简单、可控性好等特点。以50nm厚的由磁控溅射生长的Ta/Co0.9Fe0.1/Ta薄膜为基底,采用激光干涉光刻结合离子束刻蚀转移图形的方式,制作出了特征尺寸为330nm Co0.9Fe0.1亚微米周期结构,并采用SQUID的技术对其磁滞回线进行了研究。

关键词：光刻胶灰化全息光刻垂直驻波磁性微结构