衍射光學技術及其應用(編輯修改稿)
2025-06-08 18:00 本頁面
【文章內容簡介】 器件 減法工藝、加法工藝 掩模 曝光 顯影 刻蝕 掩模的生成：圖形發(fā)生器、紅膜圖精縮等 電子束圖形發(fā)生器 ~?m 光學圖形發(fā)生器： ~ ?m 紅膜精縮： ~ ?m GCA PG3600F 光學圖形發(fā)生器 光刻膠的 涂布：甩膠、拉膠等 關鍵：涂布既要均勻，又要可控制厚度 張力提拉 離心力 圖形轉?。航佑|式、投影式、分布投影式。 接觸式光刻是將掩模板和涂有光刻膠的基片接觸曝光。 投影式光刻是將掩模圖形 1:1成象于基片表面曝光。 分步投影光刻：用紫外光將掩模圖形在基片上進行分步投影精縮。 刻蝕：濕法刻蝕、干法刻蝕。 濕法刻蝕即化學腐蝕屬各向同性刻蝕 ，刻蝕邊緣多是園弧形 ， 精度低 ， 不宜刻蝕小于 3?m的圖形 。 干法刻蝕是在氣相中將要刻蝕部分變成揮發(fā)物質而被清除，它包括離子刻蝕(IBE)、反應離子刻蝕 (RIE)和反應離子束刻蝕 (RIBE)等工藝方法，均屬各相異性刻蝕。其刻蝕速率高，具有良好的方向性和選擇比，分辨率可高達 10nm。 連續(xù)位相 BOE ? 無掩膜方法 激光直寫、電子束直寫 ? 有掩膜方法 灰階掩膜 移動掩膜或旋轉掩膜等 臺階位相衍射光學元件的制作需要多次重復掩模圖形轉印和刻蝕 (或薄膜淀積 )過程，加工環(huán)節(jié)多、周期長、且對準精度難以控制。 連續(xù)位相衍射光學器件：一次成形且無離散化近似 。 直寫法 電子束：最小水平線寬 ?m 激光：最小水平線寬 ?m 輪廓深度難以控制和刻蝕圖形變形問題 灰階掩膜法 衍射光學器件的刻蝕深度與刻蝕時間、 曝光強度成正比。若掩膜板的光強透過率是連續(xù)分布，轉換并刻蝕在基片上的位相深度就是連續(xù)分布的。 刻蝕深度 刻蝕時間 ? 曝光強度 ? 移動掩膜與旋轉掩膜 刻蝕深度 圓心角 ? h 刻蝕深度 h ? 復制工藝 衍射光學器件母板制作成本較高。發(fā)展復制技術是成本、推廣應用的關鍵。 鑄造法 (Casting) 模壓法(Embossing) 注入模壓法(Injection molding) 在光刻熱熔成型以及電鑄復制得到的微透鏡陣列鎳板基礎上，采用靜態(tài)鑄塑技術，得到了高質量的PMMA微透鏡陣列．復制精度優(yōu)于 ?m。 刻蝕輪廓測量 微觀形貌 臺階儀 掃描電鏡 SEM 掃描探針顯微鏡 SPM 原子力顯微鏡 AFM 衍射光學器件已廣泛用于光學傳感、光通信、光計算、數(shù)據(jù)存儲、激光醫(yī)學、娛樂消費以及其他特殊系統(tǒng)中。 ? 折衍混合物鏡 ? 光束勻滑 ? 光束準直 ? 分束與合束 ? 光學圖象處理 ? 微光譜儀 ? 光束掃描 ? 光盤讀數(shù)頭 ? 激光熱處理 ? 亞波長結構 衍射光學器件的應用 1) 照相機物鏡 衍射光學色散、熱膨脹等特性與折射器
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