Bu protokol, metayüzey araştırma alanındaki en önemli konulardan biri olan yüksek verimli metayüzeyleri gerçekleştirmek için ayrıntılı bir üretim yöntemi sunmaktadır. Atomik tabaka birikimini test etmek için diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında, bu teknik görünür dalga boylarında çalışan yüksek verimli metayüzeylergerçekleştirmek için düşük maliyetli ve hızlı üretim yöntemidir. Bu protokol sadece desen yapılandırmasını değiştirerek lensler, hologramlar ve optik saatler gibi genel metayüzeyleri imal etmek için uygulanabilir.
Bu teknik silikon mikro ve nano yapıları kullanan silikon fotonik araştırma alanı içine fikir sağlayabilir. Metasurface için substrat erimiş silika olduğunu. Bir tarafta temiz bir çift tarafı cilalı kare erimiş silika iki santimetre hazırlayın.
PECVD sistemine yüklemek için substrat alın. Orada yük kilidi odasında, jig üzerinde substrat konumlandırın. Odayı kapatın ve sistemi çalıştırmaya hazırlanın.
Kontrol yazılımında, sıcaklığı, RF gücünü, gaz akış hızlarını ve proses basıncını ayarlayarak biriktirme işlemini ayarlayın. Yaklaşık 300 saniye süren ifadeden sonra, örneği geri alın. Bir spin coater yatırılan hidrojene amorf silikon ile örnek alın.
Numuneyi spin kaplama numune tutucuya yükleyin. Daha sonra, %2 anüsol ile PMMA içeren beş mililitrelik şırınga monte edilmiş bir filtre alın. Bir dakika için 2,000 RPM'de rotasyona başlamadan önce örneği PMMA ile kaplar.
Bittiğinde, numuneyi bir sıcak tabağa aktarın. Beş dakika boyunca 180 santigrat derece de fırında. Ardından, devam etmeden önce bir dakika soğuması için numuneyi çıkarın.
Daha sonra numuneyi spin kaplamaya geri verin. Yüzeyinde iletken bir polimer çözeltisi serbest bırakmak için bir mililitrelik pipet kullanın. Bir dakika için 2,000 RPM de örnek kat.
Kaplama tamamlandığında, elektron ışını litografisi için örnek alın. Makine için jig üzerinde sabit örnek var. Sonra makinenin odasına jig koymak ve yükleme işlemini tamamlamak.
Konsol ile çalışmaya devam edin ve elektron ışını litografi sistemini prosedüre hazırlayın. Sistemi hazırladıktan sonra konsola bağlı bilgisayarda çalışın. Bu sistemde, GDS dosyasını CEL dosyasına dönüştürmek için komut satırını kullanın.
Dosya dönüştürüldüğünde, EBL yazılımını başlatmak için işe girin. İstenilen desenin geçerli dizindeki CEL biçimi dosyasında olup olmadığını denetlemek için komut satırını kullanın. Yazılımı çalıştırmak için işe girin.
Yazılımda, yonga boyutu modifikasyon uytun menüsünü tıklatın. 600 mikrometreye göre 600 mikrometre seçin. Ardından, 240,000 nokta seçin.
Değişiklikleri kaydedin. O zaman bu ekrandan çık. Şimdi desen veri oluşturma menüsüne tıklayın.
Komut penceresinde, desenin CEL dosyasını yüklemek için PS girin. Komut penceresine I girin. Ardından görüntüyü büyütmek için deseni tıklatın.
Şimdi doz süresini üç mikrosaniyeye ayarlamak için komut penceresinde ST0 girin. Teşhir adımını normal bir duruma ayarlamak için SP11'e girin. PC ve dosya adı girerek bir CCC dosyası oluşturun.
Bittiğinde, desenin ortasını tıklatın. Açığa çıkarma koşullarını uygulamak için komut penceresine CP girin ve deseni tıklatın. CON dosyası oluşturmak için SV ve dosya adı girin.
Pozlama menüsünü tıklatmak için Q.Move'u girerek bu desen veri oluşturma menüsünden çıkın. I ve seçilen CON dosya adını girin. Doz değerini 2.4 olarak ayarlayın.
Programı tamamlamak için kaçış düğmesine basın. Ardından E girin ve pozlama işlemini başlatmak için pozlama düğmesini tıklatın. Pozlama işlemi bittiğinde, EBL konsoluna geri dönün.
Yalıtım düğmesini kapatın. Sahneyi hareket ettirebilmek için EX düğmesine basın. Sonra örneği odadan boşaltın.
Daha sonra, iletken polimer kaldırmak için hazırlayın. Bir dakika için deiyonize su 50 mililitre örnek batırarak bunu yapın. Daha sonra numuneyi buzla çevrili 10 mililitrelik metil izobütil keton ve izopropil alkol çözeltisine taşıyın.
12 dakika sonra, numuneyi çıkarın ve isopropil alkolle durulayın. Şişirilmiş azot gazıyla kurutun. Bir sonraki adım bir elektron ışını evaporatörü gerektirir.
Numuneyi evaporatör tutucuya sabitleve tutucuyu buharlaşma odasına monte edin. Şimdi buharlaştırıcı kullanmak için krom olsun. Numune yüzeyine buharlaşmak için grafit potasında parça tipi krom hazırlayın.
Potayı odaya yükleyin. Daha sonra, elektron ışını evaporatörü için yazılım ile çalışın. Odada bir vakum oluşturmak için oda pompalama düğmesini tıklatın.
Malzeme bölümünde krom seçin. Ardından seçimi uygulamak için malzeme düğmesini tıklatın. Kaynak deklanşörü açmak için E ışını deklanşör düğmesini tıklatın.
Ardından, yüksek voltaj ı tıklatın. Kaynak tıklayarak bu izleyin. Işın gücünü yavaşça artırmak için yukarı doğru oku kullanın.
Hedef biriktirme hızında durun. Kalınlık ölçeri sıfırlamak için sıfır düğmesini tıklatın. Deklanşörü açmak için ana deklanşör düğmesini tıklatın.
Kalınlık ölçeri izleyin. Gösterge 30 nanometreye ulaştığında, deklanşörü kapatmak için ana deklanşör düğmesini tıklatın. Kaynak deklanşörü kapatmak için E ışını deklanşöre tıklayın.
Işın gücünü yavaşça sıfıra düşürmek için aşağı doğru oku kullanın. Sıfıra bir kez, yüksek voltaj takip kaynağı tıklayın. Odanın 15 dakika soğumasını bekleyin ve havalandırmayı tıklatın.
Örneği hazne ve tutucudan çıkarın. Sonra, bir kalkış işlemi için götürün. İlk olarak, üç dakika boyunca aseton 50 mililitre batırın.
40 kilohertz bir dakika için sonication tarafından izleyin. Numuneyi isopropil alkolle durulayın ve azot gazıyla kurulayın. Bu noktada, örnek gravür için hazırdır.
Termal tutkal alın ve gravür sisteminin jig örnek eklemeden önce numunenin arkasına yayıldı. Jig'i gravür sistemine yükleyin. Bilgisayarda, klor gazı ve hidrojen bromür gazı akış hızları ayarlayın, kaynak güç ve önyargı 100 saniye boyunca gravür önce.
Gravürden sonra, numuneyi boşaltın. Tozsuz bir silme ile termal tutkal çıkarın. Örneği 20 mililitre krom etobuna iki dakika batırın.
Sonra bir dakika lığına 50 mililitre deiyonize suya aktarın. Numuneyi deiyonize suyla durulayın ve azot gazıyla kurutun. Bu metasurface üst bir tarama elektron mikroskobu görüntüsüdür.
Hücrelerin her biri 150 nanometre 80 nanometre bir tabanı vardır. Hücre yüksekliği 300 nanometre. Hücrelerin ek ayrıntıları bu perspektif görünümünde görülebilir.
Metayüzeyde 532 nanometrelik bir lazer ışını meydana geldiğinde ışın gücünü ölçen bir deney, cihazın polarizasyondan bağımsız işlevselliğini göstermektedir. Sağ dairesel polarize kirişler, doğrusal polarize kirişler ve sol dairesel polarize kirişler için, artı ve eksi bir kırınım emirlerinin gücü eşittir. 635 nanometre lazer ışını ile yapılan deneyler de benzer sonuçlar verir.
Geliştirme yöntemi en önemli adımdır çünkü yavaş tepki hızı nedeniyle geliştirme sürecini tam olarak kontrol edebiliriz. Çoğu hata kurutma adımları sırasında meydana gelir. Bir güçlü üfleme genel olarak zayıf üfleme daha iyi olduğunu akılda tutmak gerekir.
Bu işlem sadece genel dielektrik metayüzeylere değil, silikon fotonik ve mikro elektron mekanik sistemlerine de uygulanabilir. Genel olarak, bu teknikle hassas nano yapılar yapabiliriz, böylece ışığın bazı dalga boyu yapıları ile nasıl etkileştiğini ele almanın yolunu açar. PMMA ve geliştirme çözeltisi buharı hem tehlikelidir, hem de onları içeren işlemler duman davlumbazlarında yapılmalıdır.
